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Node.js是什么

\r\n
Node让你可以用javascript编写服务器端程序，让javascript脱离web浏览器的限制，像C#、JAVA、Python等语言一样在服务器端运行，这也让一些熟悉Javascript的前端开发人员进军到服务器端开发提供了一个便利的途径。 Node是基于Google的V8引擎封装的，并提供了一些编写服务器程序的常用接口，例如文件流的处理。Node的目的是提供一种简单的途径来编写高性能的网络程序。\r\n
(注：1、本文基于Node.js V0.3.6； 2、本文假设你了解JavaScript； 3、本文假设你了解MVC框架；4、本文示例源代码：learnNode.zip)\r\n

Node.js的性能

\r\n
hello world 测试：\r\n
$\"clip_image002\"$ \r\n
\r\n
300并发请求，返回不同大小的内容：\r\n
$\"clip_image004\"$ \r\n
为什么node有如此高的性能？看node的特性。\r\n

Node.js的特性

\r\n

1. 单线程\r\n
2. 非阻塞IO\r\n
3. Google V8\r\n
4. 事件驱动

\r\n
更详细的了解node请看淘宝UED博客上的关于node.js的一个幻灯片：http://www.slideshare.net/lijing00333/node-js\r\n

你好，世界

\r\n
这，当然是俗套的Hello World啦（hello_world.js）：\r\n

\r\n

var http = require('http');\r\n
http.createServer(function (req, res) {\r\n
    res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});\r\n
    res.end('Hello World\\n');\r\n
}).listen(8124, \"127.0.0.1\");\r\n
console.log('Server running at http://127.0.0.1:8124/');

\r\n

\r\n
require类似于C#的using、Python的import，用于导入模块（module）。node使用的是CommonJS的模块系统。http.createServer 的参数为一个函数，每当有新的请求进来的时候，就会触发这个函数。最后就是绑定要监听的端口。\r\n

怎么运行？

\r\n
当然，是先安装node.js啦。到http://nodejs.org/下载并编译，支持Linux、Mac，也支持windows下的Cygwin。具体的安装说明见：http://howtonode.org/how-to-install-nodejs 装好node后，就可以运行我们的hello world了：\r\n

\r\n

$ node hello_world.js\r\n
Server running at http://127.0.0.1:8124/

\r\n
$\"clip_image006\"$ \r\n

编程习惯的改变？

\r\n
我们来写一个读取文件内容的脚本：\r\n

//output_me.js\r\n
var fs = require('fs'), fileContent = 'nothing';\r\n
fs.readFile(__filename, \"utf-8\", function(err, file) {\r\n
    if(err) {\r\n
        console.log(err);\r\n
        return;\r\n
    }\r\n
    fileContent = file;\r\n
    console.log('end readfile \\n');\r\n
});\r\n
console.log('doSomethingWithFile: '+ fileContent +'\\n');

\r\n
这个脚本读取当前文件的内容并输出。__filename是node的一个全局变量，值为当前文件的绝对路径。我们执行这个脚本看一下：\r\n
$\"clip_image008\"$ \r\n
\r\n
有没发现结果不对呢？打印的fileContent并不是读取到的文件内容，而是初始化的时候赋值的nothing，并且‘end readfile’最后才打印出来。前面我们提到node的一个特性就是非阻塞IO，而readFile就是异步非阻塞读取文件内容的，所以后面的代码并不会等到文件内容读取完了再执行。请谨记node的异步非阻塞IO特性。所以我们需要将上面的代码修改为如下就能正常工作了：\r\n

//output_me.js\r\n
var fs = require('fs'), fileContent = 'nothing';\r\n
fs.readFile(__filename, \"utf-8\", function(err, file) {\r\n
    if(err) {\r\n
        console.log(err);\r\n
        return;\r\n
    }\r\n
    fileContent = file;\r\n
    //对于file的处理放到回调函数这里处理\r\n
    console.log('doSomethingWithFile: '+ fileContent +'\\n');\r\n
});\r\n
console.log('我们先去喝杯茶\\n');

\r\n

写个Web MVC框架试试

\r\n
下面我们用node来写一个小玩具：一个Web MVC框架。这个小玩具我称它为n2Mvc，它的代码结构看起来大概如下：\r\n
$\"clip_image010\"$ \r\n
\r\n
和hello world一样，我们需要一个http的服务器来处理所有进来的请求：\r\n

var http = require('http'),\r\n
querystring = require(\"querystring\");\r\n
exports.runServer = function(port){\r\n
    port = port || 8080;\r\n
    var server = http.createServer(function(req, res){\r\n
        var _postData = '';\r\n
        //on用于添加一个监听函数到一个特定的事件\r\n
        req.on('data', function(chunk)\r\n
        {\r\n
            _postData += chunk;\r\n
        })\r\n
        .on('end', function()\r\n
        {\r\n
            req.post = querystring.parse(_postData);\r\n
            handlerRequest(req, res);\r\n
        });\r\n
    }).listen(port);\r\n
    console.log('Server running at http://127.0.0.1:'+ port +'/');\r\n
};

\r\n
这里定义了一个runServer的方法来启动我们的n2Mvc的服务器。有没注意到runServer前面有个exports？这个exports相当于C#中的publish，在用require导入这个模块的时候，runServer可以被访问到。我们写一个脚本来演示下node的模块导入系统：\r\n

//moduleExample.js\r\n
var myPrivate = '艳照，藏着';\r\n
exports.myPublish = '冠西的相机';\r\n
this.myPublish2 = 'this也可以哦';\r\n
console.log('moduleExample.js loaded \\n');

\r\n
执行结果：\r\n
$\"clip_image002[9]\"$ \r\n
\r\n
从结果中我们可以看出exports和this下的变量在外部导入模块后，可以被外部访问到，而var定义的变量只能在脚本内部访问。从结果我们还可以看出，第二次require导入moduleExample模块的时候，并没有打印“moduleExample.js loaded”，因为require导入模块的时候，会先从require.cache 中检查模块是否已经加载，如果没有加载，才会从硬盘中查找模块脚本并加载。 require支持相对路径查找模块，例如上面代码中require('./moduleExample')中的“./”就代表在当前目录下查找。如果不是相当路径，例如 require('http')，node则会到require.paths中去查找，例如我的系统require.paths为：\r\n
$\"clip_image004[7]\"$ \r\n
\r\n
当require('http')的时候，node的查找路径为：\r\n

\r\n

1、/home/qleelulu/.node_modules/http\r\n
2、/home/qleelulu/.node_modules/http.js\r\n
3、/home/qleelulu/.node_modules/http.node\r\n
4、/home/qleelulu/.node_modules/http/index.js\r\n
5、/home/qleelulu/.node_modules/http/index.node\r\n
6、/home/qleelulu/.node_libraries/http\r\n
7、/home/qleelulu/.node_libraries/http.js\r\n
8、参考前面

\r\n

\r\n
再看回前面的代码，http.createServer中的回调函数中的request注册了两个事件，前面提到过node的一个特点是事件驱动的，所以这种事件绑定你会到处看到（想想jQuery的事件绑定？例如$('a').click(fn)）。关于node的事件我们在后面再细说。request对象的data事件会在接收客户端post上来的数据时候触发，而end事件则会在最后触发。所以我们在data事件里面处理接收到的数据（例如post过来的form表单数据），在end事件里面通过handlerRequest 函数来统一处理所有的请求并分发给相应的controller action处理。 handlerRequest的代码如下：\r\n

\r\n

var route = require('./route');\r\n
var handlerRequest = function(req, res){\r\n
    //通过route来获取controller和action信息\r\n
    var actionInfo = route.getActionInfo(req.url, req.method);\r\n
    //如果route中有匹配的action，则分发给对应的action\r\n
    if(actionInfo.action){\r\n
        //假设controller都放到当前目录的controllers目录里面，还记得require是怎么搜索module的么？\r\n
        var controller = require('./controllers/'+actionInfo.controller); // ./controllers/blog\r\n
        if(controller[actionInfo.action]){\r\n
            var ct = new controllerContext(req, res);\r\n
            //动态调用，动态语言就是方便啊\r\n
            //通过apply将controller的上下文对象传递给action\r\n
            controller[actionInfo.action].apply(ct, actionInfo.args);\r\n
        }else{\r\n
            handler500(req, res, 'Error: controller \"' + actionInfo.controller + '\" without action \"' + actionInfo.action + '\"')\r\n
        }\r\n
    }else{\r\n
        //如果route没有匹配到，则当作静态文件处理\r\n
        staticFileServer(req, res);\r\n
    }\r\n
};

\r\n

\r\n
这里导入来一个route模块，route根据请求的url等信息去获取获取controller和action的信息，如果获取到，则通过动态调用调用action方法，如果没有匹配的action信息，则作为静态文件处理。下面是route模块的代码：\r\n

\r\n

var parseURL = require('url').parse;\r\n
//根据http请求的method来分别保存route规则\r\n
var routes = {get:[], post:[], head:[], put:[], delete:[]};\r\n
/**\r\n
* 注册route规则\r\n
* 示例：\r\n
* route.map({\r\n
*     method:'post',\r\n
*     url: /\\/blog\\/post\\/(\\d+)\\/?$/i,\r\n
*     controller: 'blog',\r\n
*     action: 'showBlogPost'\r\n
* })\r\n
*/\r\n
exports.map = function(dict){\r\n
    if(dict && dict.url && dict.controller){\r\n
        var method = dict.method ? dict.method.toLowerCase() : 'get';\r\n
        routes[method].push({\r\n
            u: dict.url, //url匹配正则\r\n
            c: dict.controller,\r\n
            a: dict.action || 'index'\r\n
        });\r\n
    }\r\n
};\r\n
exports.getActionInfo = function(url, method){\r\n
    var r = {controller:null, action:null, args:null},\r\n
        method = method ? method.toLowerCase() : 'get',\r\n
        // url: /blog/index?page=1 ,则pathname为: /blog/index\r\n
        pathname = parseURL(url).pathname;\r\n
    var m_routes = routes[method];\r\n
    for(var i in m_routes){\r\n
        //正则匹配\r\n
        r.args = m_routes[i].u.exec(pathname);\r\n
        if(r.args){\r\n
            r.controller = m_routes[i].c;\r\n
            r.action = m_routes[i].a;\r\n
            r.args.shift(); //第一个值为匹配到的整个url，去掉\r\n
            break;\r\n
        }\r\n
    }\r\n
    //如果匹配到route，r大概是 {controller:'blog', action:'index', args:['1']}\r\n
    return r;\r\n
};

\r\n

\r\n
map方法用于注册路由规则，我们新建一个config.js的文件，来配置route规则：\r\n

\r\n

//config.js\r\n
var route = require('./route');\r\n
route.map({\r\n
    method:'get',\r\n
    url: /\\/blog\\/?$/i,\r\n
    controller: 'blog',\r\n
    action: 'index'\r\n
});

\r\n

\r\n
如果请求的url有匹配的route规则，则会返回controller和action信息。例如上面的route配置，当访问 /blog 这个url的时候，则会调用 ./controllers/blog.js 模块里面的index函数。当调用action的时候，会传递controllerContext给acation：\r\n

\r\n

            var ct = new controllerContext(req, res);\r\n
            //动态调用，动态语言就是方便啊\r\n
            //通过apply将controller的上下文对象传递给action\r\n
            controller[actionInfo.action].apply(ct, actionInfo.args);

\r\n

\r\n
这里会通过apply将controllerContext作为action的this，并传递args作为action的参数来调用action。 ontrollerContext封装了一些action会用到的方法：\r\n

\r\n

//controller的上下文对象\r\n
var controllerContext = function(req, res){\r\n
this.req = req;\r\n
this.res = res;\r\n
this.handler404 = handler404;\r\n
this.handler500 = handler500;\r\n
};\r\n
controllerContext.prototype.render = function(viewName, context){\r\n
viewEngine.render(this.req, this.res, viewName, context);\r\n
};\r\n
controllerContext.prototype.renderJson = function(json){\r\n
viewEngine.renderJson(this.req, this.res, json);\r\n
};

\r\n

\r\n
在action中处理完逻辑获取获取到用户需要的数据后，就要呈现给用户。这就需要viewEngine来处理了。ViewEngine的代码如下：\r\n

\r\n

var viewEngine = {\r\n
    render: function(req, res, viewName, context){\r\n
        var filename = path.join(__dirname, 'views', viewName);\r\n
        try{\r\n
            var output = Shotenjin.renderView(filename, context);\r\n
        }catch(err){\r\n
            handler500(req, res, err);\r\n
            return;\r\n
        }\r\n
        res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});\r\n
        res.end(output);\r\n
    },\r\n
    renderJson: function(res, json){\r\n
        //TODO:\r\n
    }\r\n
};

\r\n

\r\n
这里viewEngine主要负责模板解析。node有很多的可用的模块，模板解析模块也有一大堆，不过这里我们是要“玩”，所以模板解析系统我们这里使用jstenjin来稍作修改：\r\n

\r\n

//shotenjin.js 增加的代码\r\n
//模板缓存，缓存解析后的模板\r\n
Shotenjin.templateCatch = {};\r\n
//读取模板内容\r\n
//在模板中引用模板使用： {# ../layout.html #}\r\n
Shotenjin.getTemplateStr = function(filename){\r\n
    //console.log('get template:' + filename);\r\n
    var t = '';\r\n
    //这里使用的是同步读取\r\n
    if(path.existsSync(filename)){\r\n
        t = fs.readFileSync(filename, 'utf-8');\r\n
    }else{\r\n
        throw 'View: ' + filename + ' not exists';\r\n
    }\r\n
    t = t.replace(/\\{#[\\s]*([\\.\\/\\w\\-]+)[\\s]*#\\}/ig, function(m, g1) {\r\n
        var fp = path.join(filename, g1.trim())\r\n
        return Shotenjin.getTemplateStr(fp);\r\n
    });\r\n
    return t;\r\n
};\r\n
Shotenjin.renderView = function(viewPath, context) {\r\n
    var template = Shotenjin.templateCatch[viewPath];\r\n
    if(!template){\r\n
        var template_str = Shotenjin.getTemplateStr(viewPath);\r\n
        var template = new Shotenjin.Template();\r\n
        template.convert(template_str);\r\n
        //添加到缓存中\r\n
        Shotenjin.templateCatch[viewPath] = template;\r\n
    }\r\n
    var output = template.render(context);\r\n
    return output;\r\n
};\r\n
global.Shotenjin = Shotenjin;

\r\n

\r\n
增加的代码主要是读取模板的内容，并解析模板中类似 {# ../layout.html #} 的标签，递归读取所有的模板内容，然后调用jstenjin的方法来解析模板。这里读取文件内容使用的是fs.readFileSync，这是同步阻塞读取文件内容的，和我们平时使用的大多编程语言一样，而fs.readFile的非阻塞异步读。这里的shotenjin.js原来是给客户端web浏览器javascript解析模板用的，现在拿到node.js来用，完全不用修改就正常工作。Google V8真威武。现在基本的东西都完成了，但是对于静态文件，例如js、css等我们需要一个静态文件服务器：\r\n

\r\n

var staticFileServer = function(req, res, filePath){\r\n
    if(!filePath){\r\n
        filePath = path.join(__dirname, config.staticFileDir, url.parse(req.url).pathname);\r\n
    }\r\n
    path.exists(filePath, function(exists) {\r\n
        if(!exists) {\r\n
            handler404(req, res);\r\n
            return;\r\n
        }\r\n
        fs.readFile(filePath, \"binary\", function(err, file) {\r\n
            if(err) {\r\n
                handler500(req, res, err);\r\n
                return;\r\n
            }\r\n
            var ext = path.extname(filePath);\r\n
            ext = ext ? ext.slice(1) : 'html';\r\n
            res.writeHead(200, {'Content-Type': contentTypes[ext] || 'text/html'});\r\n
            res.write(file, \"binary\");\r\n
            res.end();\r\n
        });\r\n
    });\r\n
};\r\n
var contentTypes = {\r\n
  \"aiff\": \"audio/x-aiff\",\r\n
  \"arj\": \"application/x-arj-compressed\"\r\n
  //省略\r\n
}

\r\n

\r\n
简单来说就是读取文件内容并写入到response中返回给客户端。现在该有的都有了，我们写一个action：\r\n

\r\n

// ./controllers/blog.js\r\n
exports.index = function(){\r\n
    this.render('blog/index.html', {msg:'Hello World'});\r\n
};

\r\n

\r\n
blog/index.html的内容为：\r\n

\r\n

{# ../../header.html #}\r\n
        n2Mvc Demo
\r\n
        #{msg}
\r\n
{# ../../footer.html #}

\r\n

\r\n
接着，就是写一个脚本来启动我们的n2Mvc了：\r\n

\r\n

// run.js\r\n
var n2MvcServer = require('./server');\r\n
n2MvcServer.runServer();

\r\n

\r\n
ok，运行我们的启动脚本：在浏览器访问看看：\r\n
$\"clip_image006[7]\"$ \r\n
\r\n
嗯嗯，一切正常。好，接下来我们再写一个获取新浪微博最新微博的页面。首先，我们在config.js中增加一个route配置：\r\n

\r\n

route.map({\r\n
    method:'get',\r\n
    url: /\\/tweets\\/?$/i,\r\n
    controller: 'blog',\r\n
    action: 'tweets'\r\n
});

\r\n

\r\n
然后开始写我们的cnotroller action：\r\n

\r\n

var http = require('http'),\r\n
    events = require(\"events\");\r\n
var tsina_client = http.createClient(80, \"api.t.sina.com.cn\");\r\n
var tweets_emitter = new events.EventEmitter();\r\n
// action: tweets\r\n
exports.tweets = function(blogType){\r\n
    var _t = this;\r\n
    var listener = tweets_emitter.once(\"tweets\", function(tweets) {\r\n
        _t.render('blog/tweets.html', {tweets: tweets});\r\n
    });\r\n
    get_tweets();\r\n
};\r\n
function get_tweets() {\r\n
    var request = tsina_client.request(\"GET\", \"/statuses/public_timeline.json?source=3243248798\", {\"host\": \"api.t.sina.com.cn\"});\r\n
    request.addListener(\"response\", function(response) {\r\n
        var body = \"\";\r\n
        response.addListener(\"data\", function(data) {\r\n
            body += data;\r\n
        });\r\n
        response.addListener(\"end\", function() {\r\n
            var tweets = JSON.parse(body);\r\n
            if(tweets.length > 0) {\r\n
                console.log('get tweets \\n');\r\n
                tweets_emitter.emit(\"tweets\", tweets);\r\n
            }\r\n
        });\r\n
    });\r\n
    request.end();\r\n
}

\r\n

\r\n
这里使用http.createClient来发送请求获取新浪微博的最新微博，然后注册相应事件的监听。这里详细说下node的事件系统：EventEmitter。 EventEmitter可以通过require('events'). EventEmitter来访问，创建一个 EventEmitter的实例emitter后，就可以通过这个emitter来注册、删除、发出事件了。例如上面的代码中，先创建来一个EventEmitter的实例：\r\n

\r\n

var tweets_emitter = new events.EventEmitter();

\r\n

\r\n
然后用once注册一个一次性的事件监听：\r\n

\r\n

    var listener = tweets_emitter.once(\"tweets\", function(tweets) {\r\n
        _t.render('blog/tweets_data.html', {tweets: tweets});\r\n
    });

\r\n

\r\n
once注册的事件在事件被触发一次后，就会自动移除。最后，通过emit来发出事件：\r\n

\r\n

tweets_emitter.emit(\"tweets\", tweets);

\r\n

\r\n
这样，整个事件的流程都清晰了。下面写一下显示tweets的模板：\r\n

\r\n

\r\n
  \r\n
  \r\n
    \r\n
        \r\n
                \r\n
                    \r\n
                \r\n
        
\r\n
        \r\n
            \r\n
                \r\n
                    #{user.screen_name}\r\n
                \r\n
            
\r\n
            \r\n
                \r\n
                    \r\n
                        #{tweet.text}\r\n
                    
\r\n
                    \r\n
                    \r\n
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万事大吉，运行并访问：

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附一个简单的和Django的对比测试

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$\"\"$ \r\n

后记

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本文写的mvc框架完全是为了尝试node.js，其实node已经有很多的 Modules可以用，也有比较成熟的web框架Express。如果你要实现一个模块之前，可以先到node的modules页面查找下有没有你需要的模块先。本文示例源代码：learnNode.zip\r\n

一些资源：

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node.js的文档：http://nodejs.org/api.html

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How To Node: http://howtonode.org

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learning-serverside-javascript-with-node-js: http://net.tutsplus.com/tutorials/javascript-ajax/learning-serverside-javascript-with-node-js/ (中文翻译版：http://www.osseye.com/?p=456 )

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