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我们要为路由提供请求的 URL 和其他需要的 GET 及 POST 参数，随后路由需要根据这些数据来执行相应的代码。

因此，我们需要查看 HTTP 请求，从中提取出请求的 URL 以及 GET/POST 参数。这一功能应当属于路由还是服务器（甚至作为一个模块自身的功能）确实值得探讨，但这里暂定其为我们的HTTP服务器的功能。

我们需要的所有数据都会包含在 request 对象中，该对象作为 onRequest() 回调函数的第一个参数传递。

为了解析这些数据，我们需要额外的 Node.JS 模块，它们分别是 url 和 querystring 模块。

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                   url.parse(string).query
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           url.parse(string).pathname      |
                       |                   |
                       |                   |
                     ------ -------------------
http://localhost:8888/start?foo=bar&hello=world
                                ---       -----
                                 |          |
                                 |          |
              querystring.parse(queryString)["foo"]    |
                                            |
                         querystring.parse(queryString)["hello"]

当然我们也可以用 querystring 模块来解析 POST 请求体中的参数。

现在我们来给 onRequest() 函数加上一些逻辑，用来找出浏览器请求的 URL 路径：

server.js 文件代码：

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var http = require("http");
var url = require("url");
 
function start() {
  function onRequest(request, response) {
    var pathname = url.parse(request.url).pathname;
    console.log("Request for " + pathname + " received.");
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
    response.write("Hello World");
    response.end();
  }
 
  http.createServer(onRequest).listen(8888);
  console.log("Server has started.");
}
 
exports.start = start;

现在可以通过请求的 URL 路径来区别不同请求了–这使我们得以使用路由来将请求以 URL 路径为基准映射到处理程序上。

在我们所要构建的应用中，这意味着来自 /start 和 /upload 的请求可以使用不同的代码来处理。稍后我们将看到这些内容是如何整合到一起的。

现在我们可以来编写路由了，建立一个名为 router.js 的文件，添加以下内容：

router.js 文件代码：

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function route(pathname) {
  console.log("About to route a request for " + pathname);
}

exports.route = route;

如你所见，这段代码什么也没干，不过对于现在来说这是应该的。在添加更多的逻辑以前，我们先来看看如何把路由和服务器整合起来。

我们的服务器应当知道路由的存在并加以有效利用。我们当然可以通过硬编码的方式将这一依赖项绑定到服务器上，但是其它语言的编程经验告诉我们这会是一件非常痛苦的事，因此我们将使用依赖注入的方式较松散地添加路由模块。

首先，我们来扩展一下服务器的 start() 函数，以便将路由函数作为参数传递过去，server.js 文件代码如下

server.js 文件代码：

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var http = require("http");
var url = require("url");
 
function start(route) {
  function onRequest(request, response) {
    var pathname = url.parse(request.url).pathname;
    console.log("Request for " + pathname + " received.");
 
    route(pathname);
 
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
    response.write("Hello World");
    response.end();
  }
 
  http.createServer(onRequest).listen(8888);
  console.log("Server has started.");
}
 
exports.start = start;

同时，我们会相应扩展 index.js，使得路由函数可以被注入到服务器中：

index.js 文件代码：

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var server = require("./server");
var router = require("./router");
server.start(router.route);

在这里，我们传递的函数依旧什么也没做。

如果现在启动应用（node index.js，始终记得这个命令行），随后请求一个URL，你将会看到应用输出相应的信息。

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使用 Node 创建 Web 服务器

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var http = require('http');
var fs = require('fs');
var url = require('url');
 
 
// 创建服务器
http.createServer( function (request, response) {  
   // 解析请求，包括文件名
   var pathname = url.parse(request.url).pathname;
   
   // 输出请求的文件名
   console.log("Request for " + pathname + " received.");
   
   // 从文件系统中读取请求的文件内容
   fs.readFile(pathname.substr(1), function (err, data) {
      if (err) {
         console.log(err);
         // HTTP 状态码: 404 : NOT FOUND
         // Content Type: text/html
         response.writeHead(404, {'Content-Type': 'text/html'});
      }else{             
         // HTTP 状态码: 200 : OK
         // Content Type: text/html
         response.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});    
         
         // 响应文件内容
         response.write(data.toString());        
      }
      //  发送响应数据
      response.end();
   });   
}).listen(8080);
 
// 控制台会输出以下信息
console.log('Server running at http://127.0.0.1:8080/');

使用 Node 创建 Web 客户端

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var http = require('http');
 
// 用于请求的选项
var options = {
   host: 'localhost',
   port: '8080',
   path: '/index.html'  
};
 
// 处理响应的回调函数
var callback = function(response){
   // 不断更新数据
   var body = '';
   response.on('data', function(data) {
      body += data;
   });
   
   response.on('end', function() {
      // 数据接收完成
      console.log(body);
   });
}
// 向服务端发送请求
var req = http.request(options, callback);
req.end();

https://www.runoob.com/nodejs/nodejs-tutorial.html

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Content-Type

MediaType，即是Internet Media Type，互联网媒体类型；也叫做MIME类型，在Http协议消息头中，使用Content-Type来表示具体请求中的媒体类型信息。

常见的媒体格式类型如下：

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text/html ： HTML格式
text/plain ：纯文本格式      
text/xml ：  XML格式
image/gif ：gif图片格式    
image/jpeg ：jpg图片格式 
image/png：png图片格式

以application开头的媒体格式类型：

application/xhtml+xml ：XHTML格式
application/xml     ： XML数据格式
application/atom+xml  ：Atom XML聚合格式    
application/json    ： JSON数据格式
application/pdf       ：pdf格式  
application/msword  ： Word文档格式
application/octet-stream ： 二进制流数据（如常见的文件下载）
application/x-www-form-urlencoded ： <form encType=””>中默认的encType，form表单数据被编码为key/value格式发送到服务器（表单默认的提交数据的格式）

上传文件之时使用的：
multipart/form-data ： 需要在表单中进行文件上传时，就需要使用该格式

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fs模块

Node.js内置的fs模块就是文件系统模块，负责读写文件。

和所有其它JavaScript模块不同的是，fs模块同时提供了异步和同步的方法。

** 异步读文件 **
按照JavaScript的标准，异步读取一个文本文件的代码如下：

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var fs = require("fs");
fs.readFile('input.txt', 'utf-8', function (err, data) {
    if (err) {
        console.log(err);
    } else {
        console.log(data);
    }
});

异步读取时，传入的回调函数接收两个参数，当正常读取时，err参数为null，data参数为读取到的String。当读取发生错误时，err参数代表一个错误对象，data为undefined。这也是Node.js标准的回调函数：第一个参数代表错误信息，第二个参数代表结果。

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if (err) {
    // 出错了
} else {
    // 正常
}

** 读取一个图片文件 **

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var fs = require("fs");
fs.readFile('timg (1).jpg', function (err, data) {
    if (err) {
        console.log(err);
    } else {
        console.log(data);
        console.log(data.length + ' bytes');
    }
});

当读取二进制文件时，不传入文件编码时，回调函数的data参数将返回一个Buffer对象。在Node.js中，Buffer对象就是一个包含零个或任意个字节的数组（和Array不同）。

Buffer对象可以和String作转换，例如，把一个Buffer对象转换成String：

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var fs = require("fs");
fs.readFile('timg (1).jpg', function (err, data) {
    if (err) {
        console.log(err);
    } else {
        console.log(data);
        console.log(data.length + ' bytes');

        // Buffer -> String
        var text = data.toString('utf-8');
        console.log(text);
        
        // String -> Buffer
        var buf = Buffer.from(text, 'utf-8');
        console.log(buf);
    }
});

同步读文件
除了标准的异步读取模式外，fs也提供相应的同步读取函数。同步读取的函数和异步函数相比，多了一个Sync后缀，并且不接收回调函数，函数直接返回结果。

用fs模块同步读取一个文本文件的代码如下：

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var fs = require('fs');

var data = fs.readFileSync('input.txt', 'utf-8');
console.log(data);

如果同步读取文件发生错误，则需要用try…catch捕获该错误：

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try {
    var data = fs.readFileSync('input.txt', 'utf-8');
    console.log(data);
} catch (err) {
    // 出错了
}

** 写文件 **
将数据写入文件是通过fs.writeFile()实现的：

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var fs = require('fs');

var data = 'Hello, Node.js';
fs.writeFile('output.txt', data, function (err) {
    if (err) {
        console.log(err);
    } else {
        console.log('ok.');
    }
});

writeFile()的参数依次为文件名、数据和回调函数。如果传入的数据是String，默认按UTF-8编码写入文本文件，如果传入的参数是Buffer，则写入的是二进制文件。回调函数由于只关心成功与否，因此只需要一个err参数。

和readFile()类似，writeFile()也有一个同步方法，叫writeFileSync()：

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var fs = require('fs');

var data = 'Hello';
fs.writeFileSync('output.txt', data);

如果我们要获取文件大小，创建时间等信息，可以使用fs.stat()，它返回一个Stat对象，能告诉我们文件或目录的详细信息：

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var fs = require('fs');

fs.stat('input.txt', function (err, stat) {
    if (err) {
        console.log(err);
    } else {
        // 是否是文件:
        console.log('isFile: ' + stat.isFile());
        // 是否是目录:
        console.log('isDirectory: ' + stat.isDirectory());
        if (stat.isFile()) {
            // 文件大小:
            console.log('size: ' + stat.size);
            // 创建时间, Date对象:
            console.log('birth time: ' + stat.birthtime);
            // 修改时间, Date对象:
            console.log('modified time: ' + stat.mtime);
        }
    }
});

异步还是同步

在fs模块中，提供同步方法是为了方便使用。那我们到底是应该用异步方法还是同步方法呢？

由于Node环境执行的JavaScript代码是服务器端代码，所以，绝大部分需要在服务器运行期反复执行业务逻辑的代码，必须使用异步代码，否则，同步代码在执行时期，服务器将停止响应，因为JavaScript只有一个执行线程。

服务器启动时如果需要读取配置文件，或者结束时需要写入到状态文件时，可以使用同步代码，因为这些代码只在启动和结束时执行一次，不影响服务器正常运行时的异步执行。

stream

是Node.js提供的又一个仅在服务区端可用的模块，目的是支持“流”这种数据结构。

流用来读取数据，比如从文件读取数据时，可以打开一个文件流，然后从文件流中不断地读取数据。有些流用来写入数据，比如向文件写入数据时，只需要把数据不断地往文件流中写进去就可以了。

流也是一个对象，我们只需要响应流的事件就可以了：data事件表示流的数据已经可以读取了，end事件表示这个流已经到末尾了，没有数据可以读取了，error事件表示出错了。

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var fs = require('fs');

// 打开一个流:
var rs = fs.createReadStream('input.txt', 'utf-8');

//data事件可能会有多次，每次传递的chunk是流的一部分数据。
rs.on('data', function (chunk) {
    console.log('DATA:' + chunk);
});

rs.on('end', function () {
    console.log('END');
});

rs.on('error', function (err) {
    console.log('ERROR: ' + err);
});

要以流的形式写入文件，只需要不断调用write()方法，最后以end()结束：

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var fs = require('fs');

var ws1 = fs.createWriteStream('output.txt', 'utf-8');
ws1.write('hello...\n');
ws1.write('END.');
ws1.end();

var ws2 = fs.createWriteStream('output.txt');
ws2.write(new Buffer('使用Stream写...\n', 'utf-8'));
ws2.write(new Buffer('END.', 'utf-8'));
ws2.end();

读取数据的流都继承自stream.Readable，写入的流都继承自stream.Writable。

** pipe **

管道：一个Readable流和一个Writable流串起来后，所有的数据自动从Readable流进入Writable流，这种操作叫pipe。

在Node.js中，Readable流有一个pipe()方法，把一个文件流和另一个文件流串起来，这样源文件的所有数据就自动写入到目标文件里了，实际上是一个复制文件的程序：

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var fs = require('fs');

var rs = fs.createReadStream('1.txt');
var ws = fs.createWriteStream('2.txt');

rs.pipe(ws);

默认情况下，当Readable流的数据读取完毕，end事件触发后，将自动关闭Writable流。如果我们不希望自动关闭Writable流，需要传入参数：

readable.pipe(writable, { end: false });

http

HTTP服务器

HTTP服务器程序，从头处理TCP连接，解析HTTP是不现实的。http模块提供的request和response对象。request对象封装了HTTP请求，我们调用request对象的属性和方法就可以拿到所有HTTP请求的信息；response对象封装了HTTP响应，我们操作response对象的方法，就可以把HTTP响应返回给浏览器。

用Node.js实现一个HTTP服务器程序：

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var http = require('http');

// 创建http server，并传入回调函数:
var server = http.createServer(function (request, response) {
    // 回调函数接收request和response对象,
    // 获得HTTP请求的method和url:
    console.log(request.method + ': ' + request.url);
    // 将HTTP响应200写入response, 同时设置Content-Type: text/html:
    response.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});
    // 将HTTP响应的HTML内容写入response:
    response.end('<h1>Hello world</h1>');
});

// 让服务器监听8080端口:
server.listen(8080);

console.log('Server is running at http://127.0.0.1:8080/');

文件服务器

设定一个目录，然后让Web程序变成一个文件服务器。只需要解析request.url中的路径，然后在本地找到对应的文件，把文件内容发送出去就可以了。

解析URL需要用到Node.js提供的url模块，通过parse()将一个字符串解析为一个Url对象：

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var url = require('url');

console.log(url.parse('http://user:pass@host.com:8080/path/to/file?query=string#hash'));

处理本地文件目录需要使用Node.js提供的path模块

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var path = require('path');
//在Windows系统下，返回的路径类似于C:\Users\hu\static\index.html。
// 解析当前目录:
var workDir = path.resolve('.'); 

// 组合完整的文件路径:当前目录+'pub'+'index.html':
var filePath = path.join(workDir, 'pub', 'index.html');

文件服务器Demo：

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var
    fs = require('fs'),
    url = require('url'),
    path = require('path'),
    http = require('http');

// 从命令行参数获取root目录，默认是当前目录:
var root = path.resolve(process.argv[2] || '.');

console.log('Static root dir: ' + root);

// 创建服务器:
var server = http.createServer(function (request, response) {
    var pathname = url.parse(request.url).pathname;
    var filepath = path.join(root, pathname);
    
    // 获取文件状态:
    fs.stat(filepath, function (err, stats) {
        if (!err && stats.isFile()) {
            // 没有出错并且文件存在:
            console.log('200 ' + request.url);
            // 发送200响应:
            response.writeHead(200);
            // 将文件流导向response:
            fs.createReadStream(filepath).pipe(response);
        } else {
            // 出错了或者文件不存在:
            console.log('404 ' + request.url);
            // 发送404响应:
            response.writeHead(404);
            response.end('404 Not Found');
        }
    });
});

server.listen(80);

console.log('Server is running at http://127.0.0.1/');

crypto

crypto模块的目的是为了提供通用的加密和哈希算法。用纯JavaScript代码实现这些功能速度会非常慢。Nodejs用C/C++实现这些算法后，通过cypto这个模块暴露为JavaScript接口，这样用起来方便，运行速度也快。

MD5和SHA1

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const crypto = require('crypto');

const hash = crypto.createHash('md5');

// 可任意多次调用update()，法默认字符串编码为UTF-8，也可以传入Buffer。
hash.update('Hello');

console.log(hash.digest('hex')); 



//计算SHA1，只需要把'md5'改成'sha1'，还可以使用更安全的sha256和sha512。

Hmac

Hmac算法也是一种哈希算法，它可以利用MD5或SHA1等哈希算法。不同的是，Hmac还需要一个密钥：

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const crypto = require('crypto');

const hmac = crypto.createHmac('sha256', 'secret-key');

hmac.update('Hello');

console.log(hmac.digest('hex')); // 80f7e22570...

只要密钥发生了变化，那么同样的输入数据也会得到不同的签名，因此，可以把Hmac理解为用随机数“增强”的哈希算法。

AES

AES是一种常用的对称加密算法，加解密都用同一个密钥。crypto模块提供了AES支持，但是需要自己封装好函数，便于使用：

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const crypto = require('crypto');

function aesEncrypt(data, key) {
    const cipher = crypto.createCipher('aes192', key);
    var crypted = cipher.update(data, 'utf8', 'hex');
    crypted += cipher.final('hex');
    return crypted;
}

function aesDecrypt(encrypted, key) {
    const decipher = crypto.createDecipher('aes192', key);
    var decrypted = decipher.update(encrypted, 'hex', 'utf8');
    decrypted += decipher.final('utf8');
    return decrypted;
}

var data = 'Hello, this is a secret message!';
var key = 'Password!';
var encrypted = aesEncrypt(data, key);
var decrypted = aesDecrypt(encrypted, key);

console.log('Plain text: ' + data);
console.log('Encrypted text: ' + encrypted);
console.log('Decrypted text: ' + decrypted);

结果：

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Plain text: Hello, this is a secret message!
Encrypted text: 8a944d97bdabc157a5b7a40cb180e7...
Decrypted text: Hello, this is a secret message!

Diffie-Hellman

DH算法是一种密钥交换协议，它可以让双方在不泄漏密钥的情况下协商出一个密钥来。DH算法基于数学原理，比如小明和小红想要协商一个密钥，可以这么做：

  • 小明先选一个素数和一个底数，例如，素数p=23，底数g=5（底数可以任选），再选择一个秘密整数a=6，计算A=g^a mod p=8，然后大声告诉小红：p=23，g=5，A=8；

  • 小红收到小明发来的p，g，A后，也选一个秘密整数b=15，然后计算B=g^b mod p=19，并大声告诉小明：B=19；

  • 小明自己计算出s=B^a mod p=2，小红也自己计算出s=A^b mod p=2，因此，最终协商的密钥s为2。

在这个过程中，密钥2并不是小明告诉小红的，也不是小红告诉小明的，而是双方协商计算出来的。第三方只能知道p=23，g=5，A=8，B=19，由于不知道双方选的秘密整数a=6和b=15，因此无法计算出密钥2。

用crypto模块实现DH算法如下：

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const crypto = require('crypto');

// xiaoming's keys:
var ming = crypto.createDiffieHellman(512);
var ming_keys = ming.generateKeys();

var prime = ming.getPrime();
var generator = ming.getGenerator();

console.log('Prime: ' + prime.toString('hex'));
console.log('Generator: ' + generator.toString('hex'));

// xiaohong's keys:
var hong = crypto.createDiffieHellman(prime, generator);
var hong_keys = hong.generateKeys();

// exchange and generate secret:
var ming_secret = ming.computeSecret(hong_keys);
var hong_secret = hong.computeSecret(ming_keys);

// print secret:
console.log('Secret of Xiao Ming: ' + ming_secret.toString('hex'));
console.log('Secret of Xiao Hong: ' + hong_secret.toString('hex'));

RSA

RSA算法是一种非对称加密算法，即由一个私钥和一个公钥构成的密钥对，通过私钥加密，公钥解密，或者通过公钥加密，私钥解密。其中，公钥可以公开，私钥必须保密。

在使用Node进行RSA加密前，我们先要准备好私钥和公钥。

首先，在命令行执行以下命令以生成一个RSA密钥对：

openssl genrsa -aes256 -out rsa-key.pem 2048

根据提示输入密码，这个密码是用来加密RSA密钥的，加密方式指定为AES256，生成的RSA的密钥长度是2048位。执行成功后，我们获得了加密的rsa-key.pem文件。

第二步，通过上面的rsa-key.pem加密文件，我们可以导出原始的私钥，命令如下：

openssl rsa -in rsa-key.pem -outform PEM -out rsa-prv.pem

输入第一步的密码，我们获得了解密后的私钥。

类似的，我们用下面的命令导出原始的公钥：

openssl rsa -in rsa-key.pem -outform PEM -pubout -out rsa-pub.pem

这样，我们就准备好了原始私钥文件rsa-prv.pem和原始公钥文件rsa-pub.pem，编码格式均为PEM。

下面，使用crypto模块提供的方法，即可实现非对称加解密。

私钥加密，公钥解密：

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const
    fs = require('fs'),
    crypto = require('crypto');

// 从文件加载key:
function loadKey(file) {
    // key实际上就是PEM编码的字符串:
    return fs.readFileSync(file, 'utf8');
}

let
    prvKey = loadKey('./rsa-prv.pem'),
    pubKey = loadKey('./rsa-pub.pem'),
    message = 'Hello, world!';

// 使用私钥加密:
let enc_by_prv = crypto.privateEncrypt(prvKey, Buffer.from(message, 'utf8'));
console.log('encrypted by private key: ' + enc_by_prv.toString('hex'));


let dec_by_pub = crypto.publicDecrypt(pubKey, enc_by_prv);
console.log('decrypted by public key: ' + dec_by_pub.toString('utf8'));
执行后，可以得到解密后的消息，与原始消息相同。

公钥加密，私钥解密：

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// 使用公钥加密:
let enc_by_pub = crypto.publicEncrypt(pubKey, Buffer.from(message, 'utf8'));
console.log('encrypted by public key: ' + enc_by_pub.toString('hex'));

// 使用私钥解密:
let dec_by_prv = crypto.privateDecrypt(prvKey, enc_by_pub);
console.log('decrypted by private key: ' + dec_by_prv.toString('utf8'));
执行得到的解密后的消息仍与原始消息相同。

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模块是Node.js 应用程序的基本组成部分，文件和模块是一一对应的。换言之，一个 Node.js 文件就是一个模块，这个文件可能是JavaScript 代码、JSON 或者编译过的C/C++ 扩展。

创建模块

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var hello = require('./hello');
hello.world();

以上实例中，代码 require(‘./hello’) 引入了当前目录下的 hello.js 文件（./ 为当前目录，node.js 默认后缀为 js）。

Node.js 提供了 exports 和 require 两个对象，其中 exports 是模块公开的接口，require 用于从外部获取一个模块的接口，即所获取模块的 exports 对象。

创建 hello.js 文件：

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exports.world = function() {
  console.log('Hello World');
}

在以上示例中，hello.js 通过 exports 对象把 world 作为模块的访问接口，在 main.js 中通过 require(‘./hello’) 加载这个模块，然后就可以直接访 问 hello.js 中 exports 对象的成员函数了。

有时候我们只是想把一个对象封装到模块中，格式如下：

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module.exports = function() {
  // ...
}
例如:

//hello.js 
function Hello() { 
    var name; 
    this.setName = function(thyName) { 
        name = thyName; 
    }; 
    this.sayHello = function() { 
        console.log('Hello ' + name); 
    }; 
}; 
module.exports = Hello;

这样就可以直接获得这个对象了：

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//main.js 
var Hello = require('./hello'); 
hello = new Hello(); 
hello.setName('BYVoid'); 
hello.sayHello();

模块接口的唯一变化是使用 module.exports = Hello 代替了exports.world = function(){}。 在外部引用该模块时，其接口对象就是要输出的 Hello 对象本身，而不是原先的 exports。

服务端的模块放在哪里

Node.js 中自带了一个叫做 http 的模块，我们在我们的代码中请求它并把返回值赋给一个本地变量。
这把我们的本地变量变成了一个拥有所有 http 模块所提供的公共方法的对象。

Node.js 的 require 方法中的文件查找策略如下：
由于 Node.js 中存在 4 类模块（原生模块和3种文件模块），尽管 require 方法极其简单，但是内部的加载却是十分复杂的，其加载优先级也各自不同。

从文件模块缓存中加载
尽管原生模块与文件模块的优先级不同，但是都会优先从文件模块的缓存中加载已经存在的模块。

从原生模块加载
原生模块的优先级仅次于文件模块缓存的优先级。require 方法在解析文件名之后，优先检查模块是否在原生模块列表中。以http模块为例，尽管在目录下存在一个 http/http.js/http.node/http.json 文件，require(“http”) 都不会从这些文件中加载，而是从原生模块中加载。

原生模块也有一个缓存区，同样也是优先从缓存区加载。如果缓存区没有被加载过，则调用原生模块的加载方式进行加载和执行。

从文件加载
当文件模块缓存中不存在，而且不是原生模块的时候，Node.js 会解析 require 方法传入的参数，并从文件系统中加载实际的文件，加载过程中的包装和编译细节在前一节中已经介绍过，这里我们将详细描述查找文件模块的过程，其中，也有一些细节值得知晓。

require方法接受以下几种参数的传递：

http、fs、path等，原生模块。
./mod或../mod，相对路径的文件模块。
/pathtomodule/mod，绝对路径的文件模块。
mod，非原生模块的文件模块。
在路径 Y 下执行 require(X) 语句执行顺序：

exports 和 module.exports 的使用

如果要对外暴露属性或方法，就用 exports 就行，要暴露对象(类似class，包含了很多属性和方法)，就用 module.exports。

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NPM是随同NodeJS一起安装的包管理工具，能解决NodeJS代码部署上的很多问题，常见的使用场景有以下几种：

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允许用户从NPM服务器下载别人编写的第三方包到本地使用。
允许用户从NPM服务器下载并安装别人编写的命令行程序到本地使用。
允许用户将自己编写的包或命令行程序上传到NPM服务器供别人使用。
由于新版的nodejs已经集成了npm，所以之前npm也一并安装好了。同样可以通过输入 "npm -v" 来测试是否成功安装。命令如下，出现版本提示表示安装成功:
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npm -v
2.3.0

如果你安装的是旧版本的 npm，可以很容易得通过 npm 命令来升级，命令如下：

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npm install npm -g

使用淘宝镜像的命令：

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npm install -g cnpm --registry=https://registry.npm.taobao.org

使用 npm 命令安装模块

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$ npm install <Module Name>

使用 npm 命令安装常用的 Node.js web框架模块 express:

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$ npm install express

安装后express 包就放在了工程目录下的 node_modules 目录中，因此在代码中只需要通过 require(‘express’) 的方式即可。

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var express = require('express');

全局安装与本地安装
npm 的包安装分为本地安装（local）、全局安装（global）两种：

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npm install express          # 本地安装
npm install express -g   # 全局安装

如果出现以下错误：

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npm err! Error: connect ECONNREFUSED 127.0.0.1:8087

解决办法为：

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npm config set proxy null

本地安装

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1. 将安装包放在 ./node_modules 下（运行 npm 命令时所在的目录），如果没有 node_modules 目录，会在当前执行 npm 命令的目录下生成 node_modules 目录。
2. 可以通过 require() 来引入本地安装的包。

全局安装

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1. 将安装包放在 /usr/local 下或者你 node 的安装目录。
2. 可以直接在命令行里使用。

使用以下命令来查看所有全局安装的模块：

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$ npm list -g

├─┬ cnpm@4.3.2
│ ├── auto-correct@1.0.0
│ ├── bagpipe@0.3.5
│ ├── colors@1.1.2
│ ├─┬ commander@2.9.0
│ │ └── graceful-readlink@1.0.1
│ ├─┬ cross-spawn@0.2.9
│ │ └── lru-cache@2.7.3

看某个模块的版本号，可以使用命令如下：

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$ npm list grunt

projectName@projectVersion /path/to/project/folder
└── grunt@0.4.1

** package.json **

package.json 位于模块的目录下，用于定义包的属性。如express 包的 package.json 文件，位于 node_modules/express/package.json 内容：

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{
  "name": "express",
  "description": "Fast, unopinionated, minimalist web framework",
  "version": "4.13.3",
  "author": {
    "name": "TJ Holowaychuk",
    "email": "tj@vision-media.ca"
  },
  "contributors": [
    {
      "name": "Aaron Heckmann",
      "email": "aaron.heckmann+github@gmail.com"
    },
    {
      "name": "Ciaran Jessup",
      "email": "ciaranj@gmail.com"
    },
    {
      "name": "Douglas Christopher Wilson",
      "email": "doug@somethingdoug.com"
    },
    {
      "name": "Guillermo Rauch",
      "email": "rauchg@gmail.com"
    },
    {
      "name": "Jonathan Ong",
      "email": "me@jongleberry.com"
    },
    {
      "name": "Roman Shtylman",
      "email": "shtylman+expressjs@gmail.com"
    },
    {
      "name": "Young Jae Sim",
      "email": "hanul@hanul.me"
    }
  ],
  "license": "MIT",
  "repository": {
    "type": "git",
    "url": "git+https://github.com/strongloop/express.git"
  },
  "homepage": "http://expressjs.com/",
  "keywords": [
    "express",
    "framework",
    "sinatra",
    "web",
    "rest",
    "restful",
    "router",
    "app",
    "api"
  ],
  "dependencies": {
    "accepts": "~1.2.12",
    "array-flatten": "1.1.1",
    "content-disposition": "0.5.0",
    "content-type": "~1.0.1",
    "cookie": "0.1.3",
    "cookie-signature": "1.0.6",
    "debug": "~2.2.0",
    "depd": "~1.0.1",
    "escape-html": "1.0.2",
    "etag": "~1.7.0",
    "finalhandler": "0.4.0",
    "fresh": "0.3.0",
    "merge-descriptors": "1.0.0",
    "methods": "~1.1.1",
    "on-finished": "~2.3.0",
    "parseurl": "~1.3.0",
    "path-to-regexp": "0.1.7",
    "proxy-addr": "~1.0.8",
    "qs": "4.0.0",
    "range-parser": "~1.0.2",
    "send": "0.13.0",
    "serve-static": "~1.10.0",
    "type-is": "~1.6.6",
    "utils-merge": "1.0.0",
    "vary": "~1.0.1"
  },
  "devDependencies": {
    "after": "0.8.1",
    "ejs": "2.3.3",
    "istanbul": "0.3.17",
    "marked": "0.3.5",
    "mocha": "2.2.5",
    "should": "7.0.2",
    "supertest": "1.0.1",
    "body-parser": "~1.13.3",
    "connect-redis": "~2.4.1",
    "cookie-parser": "~1.3.5",
    "cookie-session": "~1.2.0",
    "express-session": "~1.11.3",
    "jade": "~1.11.0",
    "method-override": "~2.3.5",
    "morgan": "~1.6.1",
    "multiparty": "~4.1.2",
    "vhost": "~3.0.1"
  },
  "engines": {
    "node": ">= 0.10.0"
  },
  "files": [
    "LICENSE",
    "History.md",
    "Readme.md",
    "index.js",
    "lib/"
  ],
  "scripts": {
    "test": "mocha --require test/support/env --reporter spec --bail --check-leaks test/ test/acceptance/",
    "test-ci": "istanbul cover node_modules/mocha/bin/_mocha --report lcovonly -- --require test/support/env --reporter spec --check-leaks test/ test/acceptance/",
    "test-cov": "istanbul cover node_modules/mocha/bin/_mocha -- --require test/support/env --reporter dot --check-leaks test/ test/acceptance/",
    "test-tap": "mocha --require test/support/env --reporter tap --check-leaks test/ test/acceptance/"
  },
  "gitHead": "ef7ad681b245fba023843ce94f6bcb8e275bbb8e",
  "bugs": {
    "url": "https://github.com/strongloop/express/issues"
  },
  "_id": "express@4.13.3",
  "_shasum": "ddb2f1fb4502bf33598d2b032b037960ca6c80a3",
  "_from": "express@*",
  "_npmVersion": "1.4.28",
  "_npmUser": {
    "name": "dougwilson",
    "email": "doug@somethingdoug.com"
  },
  "maintainers": [
    {
      "name": "tjholowaychuk",
      "email": "tj@vision-media.ca"
    },
    {
      "name": "jongleberry",
      "email": "jonathanrichardong@gmail.com"
    },
    {
      "name": "dougwilson",
      "email": "doug@somethingdoug.com"
    },
    {
      "name": "rfeng",
      "email": "enjoyjava@gmail.com"
    },
    {
      "name": "aredridel",
      "email": "aredridel@dinhe.net"
    },
    {
      "name": "strongloop",
      "email": "callback@strongloop.com"
    },
    {
      "name": "defunctzombie",
      "email": "shtylman@gmail.com"
    }
  ],
  "dist": {
    "shasum": "ddb2f1fb4502bf33598d2b032b037960ca6c80a3",
    "tarball": "http://registry.npmjs.org/express/-/express-4.13.3.tgz"
  },
  "directories": {},
  "_resolved": "https://registry.npmjs.org/express/-/express-4.13.3.tgz",
  "readme": "ERROR: No README data found!"
}

Package.json 属性说明

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name - 包名。
version - 包的版本号。
description - 包的描述。
homepage - 包的官网 url 。
author - 包的作者姓名。
contributors - 包的其他贡献者姓名。
dependencies - 依赖包列表。如果依赖包没有安装，npm 会自动将依赖包安装在 node_module 目录下。
repository - 包代码存放的地方的类型，可以是 git 或 svn，git 可在 Github 上。
main - main 字段指定了程序的主入口文件，require('moduleName') 就会加载这个文件。这个字段的默认值是模块根目录下面的 index.js。
keywords - 关键字

npm list –depth=0

–depth 表示深度，我们使用的模块会有依赖，深度为零的时候，不会显示依赖模块

卸载模块

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$ npm uninstall express

卸载后，你可以到 /node_modules/ 目录下查看包是否还存在，或者使用以下命令查看：

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$ npm ls

更新模块

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$ npm update express

搜索模块

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$ npm search express

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创建模块，package.json 文件是必不可少的。我们可以使用 NPM 生成 package.json 文件，生成的文件包含了基本的结果。
$ npm init
This utility will walk you through creating a package.json file.
It only covers the most common items, and tries to guess sensible defaults.

See `npm help json` for definitive documentation on these fields
and exactly what they do.

Use `npm install <pkg> --save` afterwards to install a package and
save it as a dependency in the package.json file.

Press ^C at any time to quit.
name: (node_modules) runoob                   # 模块名
version: (1.0.0) 
description: Node.js 测试模块(www.runoob.com)  # 描述
entry point: (index.js) 
test command: make test
git repository: https://github.com/runoob/runoob.git  # Github 地址
keywords: 
author: 
license: (ISC) 
About to write to ……/node_modules/package.json:      # 生成地址

{
  "name": "runoob",
  "version": "1.0.0",
  "description": "Node.js 测试模块(www.runoob.com)",
  ……
}


Is this ok? (yes) yes

以上的信息，你需要根据你自己的情况输入。在最后输入 “yes” 后会生成 package.json 文件。

在 npm 资源库中注册用户（使用邮箱注册）：

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$ npm adduser
Username: mcmohd
Password:
Email: (this IS public) mcmohd@gmail.com

接下来我们就用以下命令来发布模块：

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$ npm publish

如果你以上的步骤都操作正确，你就可以跟其他模块一样使用 npm 来安装。

版本号

使用NPM下载和发布代码时都会接触到版本号。NPM使用语义版本号来管理代码，这里简单介绍一下。

语义版本号分为X.Y.Z三位，分别代表主版本号、次版本号和补丁版本号。当代码变更时，版本号按以下原则更新。

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如果只是修复bug，需要更新Z位。
如果是新增了功能，但是向下兼容，需要更新Y位。
如果有大变动，向下不兼容，需要更新X位。
版本号有了这个保证后，在申明第三方包依赖时，除了可依赖于一个固定版本号外，还可依赖于某个范围的版本号。例如"argv": "0.0.x"表示依赖于0.0.x系列的最新版argv。

NPM支持的所有版本号范围指定方式可以查看官方文档。

使用淘宝 NPM 镜像

淘宝 NPM 镜像是一个完整 npmjs.org 镜像，你可以用此代替官方版本(只读)，同步频率目前为 10分钟 一次以保证尽量与官方服务同步。

你可以使用淘宝定制的 cnpm (gzip 压缩支持) 命令行工具代替默认的 npm:

$ npm install -g cnpm –registry=https://registry.npm.taobao.org

这样就可以使用 cnpm 命令来安装模块了：

$ cnpm install [name]

来自https://www.runoob.com/nodejs/nodejs-npm.html

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一个应用

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//载入 http 模块
var http = require("http");
//创建服务器
http.createServer(function (request, response) {

    // 发送 HTTP 头部
    // HTTP 状态值: 200 : OK
    // 内容类型: text/plain
    response.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});

    // 发送响应数据 "Hello World"
    response.end('Hello World\n');
}).listen(8081);

// 终端打印如下信息
console.log('Server running at http://127.0.0.1:8081/');

打开浏览器访问 http://127.0.0.1:8888/，你会看到一个写着 “Hello World”的网页。

REPL(交互式解释器)

Node.js REPL(Read Eval Print Loop:交互式解释器) 表示一个电脑的环境，类似 Window 系统的终端或 Unix/Linux shell，我们可以在终端中输入命令，并接收系统的响应。

Node 自带了交互式解释器，可以执行以下任务：

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读取 - 读取用户输入，解析输入了Javascript 数据结构并存储在内存中。
执行 - 执行输入的数据结构
打印 - 输出结果
循环 - 循环操作以上步骤直到用户两次按下 ctrl-c 按钮退出。

Node 的交互式解释器可以很好的调试 Javascript 代码。进入终端。

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$ node
>

回调函数

Node.js 异步编程的直接体现就是回调。

异步编程依托于回调来实现，但不能说使用了回调后程序就异步化了。

回调函数在完成任务后就会被调用，Node 使用了大量的回调函数，Node 所有 API 都支持回调函数。

例如，我们可以一边读取文件，一边执行其他命令，在文件读取完成后，我们将文件内容作为回调函数的参数返回。这样在执行代码时就没有阻塞或等待文件 I/O 操作。这就大大提高了 Node.js 的性能，可以处理大量的并发请求。

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function foo1(name, age, callback) { }
function foo2(value, callback1, callback2) { }

阻塞代码实例

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var fs = require("fs");
var data = fs.readFileSync('input.txt');
console.log(data.toString());
console.log("程序执行结束!");

以上代码执行结果如下：
hello
程序执行结束!

非阻塞代码实例

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var fs = require("fs");
fs.readFile('input.txt', function (err, data) {
    if (err) return console.error(err);
    console.log(data.toString());
});

console.log("程序执行结束!");

以上代码执行结果如下：
程序执行结束!
hello

第一个实例在文件读取完后才执行完程序。 第二个实例我们不需要等待文件读取完，

事件循环

Node.js 是单进程单线程应用程序，但是因为 V8 引擎提供的异步执行回调接口，通过这些接口可以处理大量的并发，所以性能非常高。

Node.js 几乎每一个 API 都是支持回调函数的。

Node.js 基本上所有的事件机制都是用设计模式中观察者模式实现。

Node.js 单线程类似进入一个while(true)的事件循环，直到没有事件观察者退出，每个异步事件都生成一个事件观察者，如果有事件发生就调用该回调函数.

事件驱动程序

Node.js 使用事件驱动模型，当web server接收到请求，就把它关闭然后进行处理，然后去服务下一个web请求。

当这个请求完成，它被放回处理队列，当到达队列开头，这个结果被返回给用户。

这个模型非常高效可扩展性非常强，因为webserver一直接受请求而不等待任何读写操作。（这也被称之为非阻塞式IO或者事件驱动IO）

在事件驱动模型中，会生成一个主循环来监听事件，当检测到事件时触发回调函数。

整个事件驱动的流程就是这么实现的，非常简洁。有点类似于观察者模式，事件相当于一个主题(Subject)，而所有注册到这个事件上的处理函数相当于观察者(Observer)。

Node.js 有多个内置的事件，可以通过引入 events 模块，并通过实例化 EventEmitter 类来绑定和监听事件，如下实例：

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// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();
// 绑定事件及事件的处理程序
eventEmitter.on('eventName', eventHandler);

// 触发事件
eventEmitter.emit('eventName');

实例：创建 main.js 文件，代码如下所示：

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// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();
 
// 创建事件处理程序
var connectHandler = function connected() {
   console.log('连接成功。');
  
   // 触发 data_received 事件 
   eventEmitter.emit('data_received');
}
 
// 绑定 connection 事件处理程序
eventEmitter.on('connection', connectHandler);
 
// 使用匿名函数绑定 data_received 事件
eventEmitter.on('data_received', function(){
   console.log('数据接收成功。');
});
 
// 触发 connection 事件 
eventEmitter.emit('connection');
 
console.log("程序执行完毕。");

运行：node main.js

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连接成功。
数据接收成功。
程序执行完毕。

EventEmitter

Node.js 所有的异步 I/O 操作在完成时都会发送一个事件到事件队列。

Node.js 里面的许多对象都会分发事件：一个 net.Server 对象会在每次有新连接时触发一个事件， 一个 fs.readStream 对象会在文件被打开的时候触发一个事件。 所有这些产生事件的对象都是 events.EventEmitter 的实例。

EventEmitter 类

events 模块只提供了一个对象： events.EventEmitter。EventEmitter 的核心就是事件触发与事件监听器功能的封装。

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// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

EventEmitter 对象如果在实例化时发生错误，会触发 error 事件。当添加新的监听器时，newListener 事件会触发，当监听器被移除时，removeListener 事件被触发。

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//event.js 文件
var EventEmitter = require('events').EventEmitter; 
var event = new EventEmitter(); 
event.on('some_event', function() { 
    console.log('some_event 事件触发'); 
}); 
setTimeout(function() { 
    event.emit('some_event'); 
}, 1000);
``` 
执行结果如下：

运行这段代码，1 秒后控制台输出了 'some_event 事件触发'。其原理是 event 对象注册了事件 some_event 的一个监听器，然后我们通过 setTimeout 在 1000 毫秒以后向 event 对象发送事件 some_event，此时会调用some_event 的监听器。

$ node event.js
some_event 事件触发

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EventEmitter 的每个事件由一个事件名和若干个参数组成，事件名是一个字符串，通常表达一定的语义。对于每个事件，EventEmitter 支持 若干个事件监听器。

当事件触发时，注册到这个事件的事件监听器被依次调用，事件参数作为回调函数参数传递。
```js
//event.js 文件
var events = require('events'); 
var emitter = new events.EventEmitter(); 
emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) { 
    console.log('listener1', arg1, arg2); 
}); 
emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) { 
    console.log('listener2', arg1, arg2); 
}); 
emitter.emit('someEvent', 'arg1 参数', 'arg2 参数');

执行以上代码，运行的结果如下：

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$ node event.js 
listener1 arg1 参数 arg2 参数
listener2 arg1 参数 arg2 参数

以上例子中，emitter 为事件 someEvent 注册了两个事件监听器，然后触发了 someEvent 事件。

运行结果中可以看到两个事件监听器回调函数被先后调用。 这就是EventEmitter最简单的用法。

EventEmitter 提供了多个属性，如 on 和 emit。on 函数用于绑定事件函数，emit 属性用于触发一个事件。接下来我们来具体看下 EventEmitter 的属性介绍。

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方法
1	addListener(event, listener) 为指定事件添加一个监听器到监听器数组的尾部。
2	on(event, listener)为指定事件注册一个监听器，接受一个字符串 event 和一个回调函数。
server.on('connection', function (stream) {
  console.log('someone connected!');
});
3	once(event, listener)为指定事件注册一个单次监听器，即 监听器最多只会触发一次，触发后立刻解除该监听器。
server.once('connection', function (stream) {
  console.log('Ah, we have our first user!');
});
4	removeListener(event, listener)移除指定事件的某个监听器，监听器必须是该事件已经注册过的监听器。它接受两个参数，第一个是事件名称，第二个是回调函数名称。
var callback = function(stream) {
  console.log('someone connected!');
};
server.on('connection', callback);
// ...
server.removeListener('connection', callback);
5	removeAllListeners([event])移除所有事件的所有监听器， 如果指定事件，则移除指定事件的所有监听器。
6	setMaxListeners(n)默认情况下， EventEmitters 如果你添加的监听器超过 10 个就会输出警告信息。 setMaxListeners 函数用于提高监听器的默认限制的数量。
7	listeners(event)返回指定事件的监听器数组。
8	emit(event, [arg1], [arg2], [...])按监听器的顺序执行执行每个监听器，如果事件有注册监听返回 true，否则返回 false。

类方法
1	listenerCount(emitter, event)返回指定事件的监听器数量。
events.EventEmitter.listenerCount(emitter, eventName) //已废弃，不推荐
events.emitter.listenerCount(eventName) //推荐

事件

1	newListener
event - 字符串，事件名称
listener - 处理事件函数

该事件在添加新监听器时被触发。

2	removeListener
event - 字符串，事件名称
listener - 处理事件函数

从指定监听器数组中删除一个监听器。需要注意的是，此操作将会改变处于被删监听器之后的那些监听器的索引。

实例

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var events = require('events');
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

// 监听器 #1
var listener1 = function listener1() {
   console.log('监听器 listener1 执行。');
}

// 监听器 #2
var listener2 = function listener2() {
  console.log('监听器 listener2 执行。');
}

// 绑定 connection 事件，处理函数为 listener1 
eventEmitter.addListener('connection', listener1);

// 绑定 connection 事件，处理函数为 listener2
eventEmitter.on('connection', listener2);

var eventListeners = eventEmitter.listenerCount('connection');
console.log(eventListeners + " 个监听器监听连接事件。");

// 处理 connection 事件 
eventEmitter.emit('connection');

// 移除监绑定的 listener1 函数
eventEmitter.removeListener('connection', listener1);
console.log("listener1 不再受监听。");

// 触发连接事件
eventEmitter.emit('connection');

eventListeners = eventEmitter.listenerCount('connection');
console.log(eventListeners + " 个监听器监听连接事件。");

console.log("程序执行完毕。");

以上代码，执行结果如下所示：

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node main.js
2 个监听器监听连接事件。
监听器 listener1 执行。
监听器 listener2 执行。
listener1 不再受监听。
监听器 listener2 执行。
1 个监听器监听连接事件。
程序执行完毕。

error 事件

EventEmitter 定义了一个特殊的事件 error，它包含了错误的语义，我们在遇到 异常的时候通常会触发 error 事件。

当 error 被触发时，EventEmitter 规定如果没有响 应的监听器，Node.js 会把它当作异常，退出程序并输出错误信息。

我们一般要为会触发 error 事件的对象设置监听器，避免遇到错误后整个程序崩溃。例如：

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var events = require('events'); 
var emitter = new events.EventEmitter(); 
emitter.emit('error'); 
运行时会显示以下错误：

node.js:201 
throw e; // process.nextTick error, or 'error' event on first tick 
^ 
Error: Uncaught, unspecified 'error' event. 
at EventEmitter.emit (events.js:50:15) 
at Object.<anonymous> (/home/byvoid/error.js:5:9) 
at Module._compile (module.js:441:26) 
at Object..js (module.js:459:10) 
at Module.load (module.js:348:31) 
at Function._load (module.js:308:12) 
at Array.0 (module.js:479:10) 
at EventEmitter._tickCallback (node.js:192:40)

继承 EventEmitter

大多数时候我们不会直接使用 EventEmitter，而是在对象中继承它。包括 fs、net、 http 在内的，只要是支持事件响应的核心模块都是 EventEmitter 的子类。

为什么要这样做呢？原因有两点：

首先，具有某个实体功能的对象实现事件符合语义， 事件的监听和发生应该是一个对象的方法。

其次 JavaScript 的对象机制是基于原型的，支持 部分多重继承，继承 EventEmitter 不会打乱对象原有的继承关系。

Buffer(缓冲区)

JavaScript 语言自身只有字符串数据类型，没有二进制数据类型。

但在处理像TCP流或文件流时，必须使用到二进制数据。因此在 Node.js中，定义了一个 Buffer 类，该类用来创建一个专门存放二进制数据的缓存区。

在 Node.js 中，Buffer 类是随 Node 内核一起发布的核心库。Buffer 库为 Node.js 带来了一种存储原始数据的方法，可以让 Node.js 处理二进制数据，每当需要在 Node.js 中处理I/O操作中移动的数据时，就有可能使用 Buffer 库。原始数据存储在 Buffer 类的实例中。一个 Buffer 类似于一个整数数组，但它对应于 V8 堆内存之外的一块原始内存。

Buffer 与字符编码

Buffer 实例一般用于表示编码字符的序列，比如 UTF-8 、 UCS2 、 Base64 、或十六进制编码的数据。 通过使用显式的字符编码，就可以在 Buffer 实例与普通的 JavaScript 字符串之间进行相互转换。

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const buf = Buffer.from('runoob', 'ascii');
// 输出 72756e6f6f62
console.log(buf.toString('hex'));
// 输出 cnVub29i
console.log(buf.toString('base64'));

Node.js 目前支持的字符编码包括：

  • ascii - 仅支持 7 位 ASCII 数据。如果设置去掉高位的话，这种编码是非常快的。
  • utf8 - 多字节编码的 Unicode 字符。许多网页和其他文档格式都使用 UTF-8 。
  • utf16le - 2 或 4 个字节，小字节序编码的 Unicode 字符。支持代理对（U+10000 至 U+10FFFF）。
  • ucs2 - utf16le 的别名。
  • base64 - Base64 编码。
  • latin1 - 一种把 Buffer 编码成一字节编码的字符串的方式。
  • binary - latin1 的别名。
  • hex - 将每个字节编码为两个十六进制字符。

创建 Buffer 类

Buffer 提供了以下 API 来创建 Buffer 类：

  • Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]])： 返回一个指定大小的 Buffer 实例，如果没有设置 fill，则默认填满 0
  • Buffer.allocUnsafe(size)： 返回一个指定大小的 Buffer 实例，但是它不会被初始化，所以它可能包含敏感的数据
  • Buffer.allocUnsafeSlow(size)
  • Buffer.from(array)： 返回一个被 array 的值初始化的新的 Buffer 实例（传入的 array 的元素只能是数字，不然就会自动被 0 覆盖）
  • Buffer.from(arrayBuffer[, byteOffset[, length]])： 返回一个新建的与给定的 ArrayBuffer 共享同一内存的 Buffer。
  • Buffer.from(buffer)： 复制传入的 Buffer 实例的数据，并返回一个新的 Buffer 实例
  • Buffer.from(string[, encoding])： 返回一个被 string 的值初始化的新的 Buffer 实例
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    // 创建一个长度为 10、且用 0 填充的 Buffer。
    const buf1 = Buffer.alloc(10);

    // 创建一个长度为 10、且用 0x1 填充的 Buffer。 
    const buf2 = Buffer.alloc(10, 1);

    // 创建一个长度为 10、且未初始化的 Buffer。
    // 这个方法比调用 Buffer.alloc() 更快，
    // 但返回的 Buffer 实例可能包含旧数据，
    // 因此需要使用 fill() 或 write() 重写。
    const buf3 = Buffer.allocUnsafe(10);

    // 创建一个包含 [0x1, 0x2, 0x3] 的 Buffer。
    const buf4 = Buffer.from([1, 2, 3]);

    // 创建一个包含 UTF-8 字节 [0x74, 0xc3, 0xa9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
    const buf5 = Buffer.from('tést');

    // 创建一个包含 Latin-1 字节 [0x74, 0xe9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
    const buf6 = Buffer.from('tést', 'latin1');

    写入缓冲区

写入 Node 缓冲区的语法：buf.write(string[, offset[, length]][, encoding]) 返回实际写入的大小。如果 buffer 空间不足， 则只会写入部分字符串。

  • string - 写入缓冲区的字符串。
  • offset - 缓冲区开始写入的索引值，默认为 0 。
  • length - 写入的字节数，默认为 buffer.length
  • encoding - 使用的编码。默认为 ‘utf8’ 。

根据 encoding 的字符编码写入 string 到 buf 中的 offset 位置。 length 参数是写入的字节数。 如果 buf 没有足够的空间保存整个字符串，则只会写入 string 的一部分。 只部分解码的字符不会被写入。

从缓冲区读取数据

读取 Node 缓冲区数据的语法如下所示：buf.toString([encoding[, start[, end]]])

  • encoding - 使用的编码。默认为 ‘utf8’ 。
  • start - 指定开始读取的索引位置，默认为 0。
  • end - 结束位置，默认为缓冲区的末尾。
    返回值：解码缓冲区数据并使用指定的编码返回字符串。

将 Buffer 转换为 JSON 对象

buf.toJSON()
当字符串化一个 Buffer 实例时，JSON.stringify() 会隐式地调用该 toJSON()。

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const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5]);
const json = JSON.stringify(buf);

// 输出: {"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]}
console.log(json);

const copy = JSON.parse(json, (key, value) => {
  return value && value.type === 'Buffer' ?
    Buffer.from(value.data) :
    value;
});

// 输出: <Buffer 01 02 03 04 05>
console.log(copy);
执行以上代码，输出结果为：

{"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]}
<Buffer 01 02 03 04 05>

https://www.runoob.com/nodejs/nodejs-buffer.html

Stream(流)

Stream 是一个抽象接口，Node 中有很多对象实现了这个接口。例如，对http 服务器发起请求的request 对象就是一个 Stream，还有stdout（标准输出）。
Node.js，Stream 有四种流类型：

  • Readable - 可读操作。
  • Writable - 可写操作。
  • Duplex - 可读可写操作.
  • Transform - 操作被写入数据，然后读出结果。

所有的 Stream 对象都是 EventEmitter 的实例。常用的事件有：

  • data - 当有数据可读时触发。
  • end - 没有更多的数据可读时触发。
  • error - 在接收和写入过程中发生错误时触发。
  • finish - 所有数据已被写入到底层系统时触发。

从流中读取数据

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var fs = require("fs");
var data = '';

// 创建可读流
var readerStream = fs.createReadStream('input.txt');

// 设置编码为 utf8。
readerStream.setEncoding('UTF8');

// 处理流事件 --> data, end, and error
readerStream.on('data', function(chunk) {
   data += chunk;
});

readerStream.on('end',function(){
   console.log(data);
});

readerStream.on('error', function(err){
   console.log(err.stack);
});

console.log("程序执行完毕");

以上代码执行结果如下：

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程序执行完毕
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写入流

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var fs = require("fs");
var data = '11111111111111111111';

// 创建一个可以写入的流，写入到文件 output.txt 中
var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');

// 使用 utf8 编码写入数据
writerStream.write(data,'UTF8');

// 标记文件末尾
writerStream.end();

// 处理流事件 --> data, end, and error
writerStream.on('finish', function() {
    console.log("写入完成。");
});

writerStream.on('error', function(err){
   console.log(err.stack);
});

console.log("程序执行完毕");

管道流
管道提供了一个输出流到输入流的机制。通常我们用于从一个流中获取数据并将数据传递到另外一个流中。
读取一个文件内容并将内容写入到另外一个文件中。

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var fs = require("fs");

// 创建一个可读流
var readerStream = fs.createReadStream('input.txt');

// 创建一个可写流
var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');

// 管道读写操作
// 读取 input.txt 文件内容，并将内容写入到 output.txt 文件中
readerStream.pipe(writerStream);

console.log("程序执行完毕");

链式流
链式是通过连接输出流到另外一个流并创建多个流操作链的机制。链式流一般用于管道操作。
接下来我们就是用管道和链式来压缩和解压文件。

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var fs = require("fs");
var zlib = require('zlib');

// 压缩 input.txt 文件为 input.txt.gz
fs.createReadStream('input.txt')
  .pipe(zlib.createGzip())
  .pipe(fs.createWriteStream('input.txt.gz'));
  
console.log("文件压缩完成。");

解压该文件

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var fs = require("fs");
var zlib = require('zlib');

// 解压 input.txt.gz 文件为 input.txt
fs.createReadStream('input.txt.gz')
  .pipe(zlib.createGunzip())
  .pipe(fs.createWriteStream('input.txt'));
  
console.log("文件解压完成。");

发表于 | 分类于

1、引入包：

项目中 npm install mysql –save

2、测试代码

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//引入数据库
var mysql=require('mysql');

var connection = mysql.createConnection({
    host: '192.168.4.62',
    user: 'dffdf',
    password: '111111',
    database: 'huajin-gf'
})
deletes();
// 查找
function select() {
    connection.connect(function (err) {
        if (err) {
            console.error('error connecting:' + err.stack)
        }
        console.log('connected as id ' + connection.threadId);
    })

    connection.query('SELECT * FROM edu_achievement_category', function (error, results, fields) {
        if (error) throw error;
        console.log('The solution is:', results);
    });
    connection.end();
}

//添加
function add() {
    let post = {
        category_id: '11111111',
        title: 'Hello'
    };
    let query = connection.query("INSERT INTO edu_achievement_category SET ?", post, function (error, results, fields) {
        if (error) throw error;
    })
    console.log(query.sql);
}

//修改
function updeate() {
    connection.connect(function (err) {
        if (err) {
            console.error('error connecting:' + err.stack);
        }
        console.log('connected as id ' + connection.threadId);
    });

    connection.query('UPDATE edu_achievement_category SET title=? where id=?', ['update', 12], function (error, results, fields) {
        if (error) throw error;
        console.log('changed:' + results.changeRows + 'rows');
    });

    connection.end();

}

//删除
function deletes() {
    connection.connect(function (err) {
        if (err) {
            console.error('error connecting:' + err.stack);
            return;
        }
        connection.query('DELETE FROM edu_achievement_category where id=?', [12], function (error, results, fields) {
            if (error) throw error;
            console.log('deleted:' + results.affectedRows + 'rows');
        });
        console.log('connected as id ' + connection.threadId);
        connection.end();

    });

}

发表于 | 分类于

Mongoose是在node.js异步环境下对mongodb进行便捷操作的对象模型工具。

直接使用docker部署一个MongoDB数据库。之后开始使用node来操作。

mongoose安装：全局 npm install mongoose -g 或者在目录中 安装到当前项目。

基本使用：

连接MongoDB
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var mongoose = require('mongoose'),
    DB_URL = 'mongodb://localhost:27017/nodetest';

/**
 * 连接
 */
mongoose.connect(DB_URL);

/**
 * 连接成功
 */
mongoose.connection.on('connected', function () {
    console.log('Mongoose connection open to ' + DB_URL);
});

/**
 * 连接异常
 */
mongoose.connection.on('error',function (err) {
    console.log('Mongoose connection error: ' + err);
});

/**
 * 连接断开
 */
mongoose.connection.on('disconnected', function () {
    console.log('Mongoose connection disconnected');
});


module.exports = mongoose;
基本操作
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/**
 * 用户信息
 */
var mongoose = require('../public/javascripts/mongodb.js');
var Schema = mongoose.Schema;

var User = new Schema({
    username : { type: String },                    //用户账号
    pwd: {type: String},                        //密码
    age: {type: Number},                        //年龄
    logindate : { type: Date}                       //最近登录时间
});
module.exports = mongoose.model('User',User);
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var User = require("./user.js");

function insert() {
    var user = new User({
        username : 'hu',                 //用户账号
        pwd: '123456',                            //密码
        age: 20,                                //年龄
        logindate : new Date()                      //最近登录时间
    });

    user.save(function (err, res) {
        if (err) {
            console.log("Error:" + err);
        }
        else {
            console.log("Res:" + res);
        }
    });
}

function update(username,pwd){
    var wherestr = {'username' : username};
    var updatestr = {'pwd': pwd};

    User.update(wherestr, updatestr, function(err, res){
        if (err) {
            console.log("Error:" + err);
        }
        else {
            console.log("Res:" + res);
        }
    })
}

function del(username){
    var wherestr = {'username' : username};

    User.remove(wherestr, function(err, res){
        if (err) {
            console.log("Error:" + err);
        }
        else {
            console.log("Res:" + res);
        }
    })
}

//根据id修改
function findByIdAndUpdate(id,pwd){
    var updatestr = {'pwd': pwd};

    User.findByIdAndUpdate(id, updatestr, function(err, res){
        if (err) {
            console.log("Error:" + err);
        }
        else {
            console.log("Res:" + res);
        }
    })
}
//条件查询
function getByConditions(username){
    var wherestr = {'username' : username};

    /*User.find(wherestr, function(err, res){
        if (err) {
            console.log("Error:" + err);
        }
        else {
            console.log("Res:" + res);
        }
    })*/
    //选择需要查询的字段，1表示查询输出该字段，0表示不输出
    var opt = {"username": 1 ,"_id": 0};
    User.find(wherestr,opt, function(err, res){
        if (err) {
            console.log("Error:" + err);
        }
        else {
            console.log("Res:" + res);
        }
    })
}

/*
//这表示查询年龄大于等21而且小于等于65岁
ser.find({age: {$gte: 21, $lte: 65}}, callback);

其实类似的还有：　
　　$or　　　　或关系
　　$nor　　　 或关系取反
　　$gt　　　　大于
　　$gte　　　 大于等于
　　$lt　　　　 小于
　　$lte　　　  小于等于
　　$ne            不等于
　　$in             在多个值范围内
　　$nin           不在多个值范围内
　　$all            匹配数组中多个值
　　$regex　　正则，用于模糊查询
　　$size　　　匹配数组大小
　　$maxDistance　　范围查询，距离（基于LBS）
　　$mod　　   取模运算
　　$near　　　邻域查询，查询附近的位置（基于LBS）
　　$exists　　  字段是否存在
　　$elemMatch　　匹配内数组内的元素
　　$within　　范围查询（基于LBS）
　　$box　　　 范围查询，矩形范围（基于LBS）
　　$center       范围醒询，圆形范围（基于LBS）
　　$centerSphere　　范围查询，球形范围（基于LBS）
　　$slice　　　　查询字段集合中的元素（比如从第几个之后，第N到第M个元素）
 */
//数量查询
function getCountUsers(){
    var wherestr = {};

    User.count(wherestr, function(err, res){
        if (err) {
            console.log("Error:" + err);
        }
        else {
            console.log("Res:" + res);
        }
    })
}

//根据ID查询
function getById(id){
    User.findById(id, function(err, res){
        if (err) {
            console.log("Error:" + err);
        }
        else {
            console.log("Res:" + res);
        }
    })
}
//模糊查询 正则式
function getByRegex(){
    var whereStr = {'username':{$regex:/h/}};

    User.find(whereStr, function(err, res){
        if (err) {
            console.log("Error:" + err);
        }
        else {
            console.log("Res:" + res);
        }
    })
}

//分页查询
function getByPage(){

    var pageSize = 1;                   //一页多少条
    var currentPage = 1;                //当前第几页
    var sort = {'logindate':-1};        //排序（按登录时间倒序）
    var condition = {};                 //条件
    var skipnum = (currentPage - 1) * pageSize;   //跳过数

    User.find(condition).skip(skipnum).limit(pageSize).sort(sort).exec(function (err, res) {
        if (err) {
            console.log("Error:" + err);
        }
        else {
            console.log("Res:" + res);
        }
    })
}
//getCountByConditions();
//update('hu','1111111111111');
//findByIdAndUpdate('5d41745fe9d1bd24eccd53b3','ds');
// getByConditions('hu');
//getCountUsers();
//getById('5d41717ad922db2880efbe4e');
//getByRegex();
//getByPage();


//其它常用方法
Model.distinct(field, [conditions], [callback])//去重
Model.findOne(conditions, [fields], [options], [callback])//查找一条记录
Model.findOneAndRemove(conditions, [options], [callback])//查找一条记录并删除
Model.findOneAndUpdate([conditions], [update], [options], [callback])//查找一条记录并更新

发表于 | 分类于

方案1、单机版Redis Server

20200423155317

特点：

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1、master/slave 角色
2、master/slave 数据相同
3、降低 master 读压力在转交给从库

问题：1、无法保证高可用；2、没有解决 master 写的压力

方案2、主从

20200423155335

Redis 的复制（replication）功能允许用户根据一个 Redis 服务器来创建任意多个该服务器的复制品，其中被复制的服务器为主服务器（master），而通过复制创建出来的服务器复制品则为从服务器（slave）。 只要主从服务器之间的网络连接正常，主从服务器两者会具有相同的数据，主服务器就会一直将发生在自己身上的数据更新同步 给从服务器，从而一直保证主从服务器的数据相同。

特点：

1
2
3
1、master/slave 角色
2、master/slave 数据相同
3、降低 master 读压力在转交给从库

问题：1、无法保证高可用；2、没有解决 master 写的压力

方案3、哨兵

Redis Sentinel（哨兵模式）可以理解为一个监控Redis Server服务是否正常的进程，并且一旦检测到不正常，可以自动地将备份（slave）Redis Server启用，使得外部用户对Redis服务内部出现的异常无感知。我们按照由简至繁的步骤，搭建一个最小型的高可用的Redis服务。

20200423155348

Redis sentinel 是一个分布式系统中监控 redis 主从服务器，并在主服务器下线时自动进行故障转移。其中三个特性：

监控（Monitoring）： Sentinel 会不断地检查你的主服务器和从服务器是否运作正常。

提醒（Notification）： 当被监控的某个 Redis 服务器出现问题时， Sentinel 可以通过 API 向管理员或者其他应用程序发送通知。

自动故障迁移（Automatic failover）： 当一个主服务器不能正常工作时， Sentinel 会开始一次自动故障迁移操作。

特点：

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1、保证高可用
2、监控各个节点
3、自动故障迁移

缺点：主从模式，切换需要时间丢数据，没有解决 master 写的压力

部署详情可参考：https://www.cnblogs.com/vieta/p/11192137.html

方案4、集群（proxy型）

20200423155401

Twemproxy 是一个 Twitter 开源的一个 redis 和 memcache 快速/轻量级代理服务器； Twemproxy 是一个快速的单线程代理程序，支持 Memcached ASCII 协议和 redis 协议。

特点：

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1、多种 hash 算法：MD5、CRC16、CRC32、CRC32a、hsieh、murmur、Jenkins
2、支持失败节点自动删除
3、后端 Sharding 分片逻辑对业务透明，业务方的读写方式和操作单个 Redis 一致

缺点：增加了新的 proxy，需要维护其高可用。failover 逻辑需要自己实现，其本身不能支持故障的自动转移可扩展性差，进行扩缩容都需要手动干预

方案5、集群（直连型）

20200423155413

从redis 3.0之后版本支持redis-cluster集群，Redis-Cluster采用无中心结构，每个节点保存数据和整个集群状态，每个节点都和其他所有节点连接。

特点：

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1、无中心架构（不存在哪个节点影响性能瓶颈），少了 proxy 层。
2、数据按照 slot 存储分布在多个节点，节点间数据共享，可动态调整数据分布。
3、可扩展性，可线性扩展到 1000 个节点，节点可动态添加或删除。
4、高可用性，部分节点不可用时，集群仍可用。通过增加 Slave 做备份数据副本
5、实现故障自动 failover，节点之间通过 gossip 协议交换状态信息，用投票机制完成 Slave到 Master 的角色提升。

缺点：

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1、资源隔离性较差，容易出现相互影响的情况。
2、数据通过异步复制,不保证数据的强一致性

redis-cluster原理：https://blog.csdn.net/lzxlfly/article/details/88703103

Redis-哈希槽

从redis 3.0之后版本支持redis-cluster集群，Redis-Cluster采用无中心结构，每个节点保存数据和整个集群状态,每个节点都和其他所有节点连接。

20200423155426

其结构特点：

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1、所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制)，内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。
2、节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效。
3、客户端与redis节点直连,不需要中间proxy层，客户端不需要连接集群所有节点，连接集群中任何一个可用节点即可。
4、redis-cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]slot上（不一定是平均分配）,cluster 负责维护node<->slot<->value。
5、Redis集群预分好16384个桶，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时，根据 CRC16(key) mod 16384的值，决定将一个key放到哪个桶中。

一致性Hash算法

基本概念

　　一致性哈希算法（Consistent Hashing）最早在论文《Consistent Hashing and Random Trees: Distributed Caching Protocols for Relieving Hot Spots on the World Wide Web》中被提出。简单来说，一致性哈希将整个哈希值空间组织成一个虚拟的圆环，如假设某哈希函数H的值空间为0-2^32-1（即哈希值是一个32位无符号整形），整个哈希空间环如下：

20200423155439

整个空间按顺时针方向组织。0和232-1在零点中方向重合。

　　下一步将各个服务器使用Hash进行一个哈希，具体可以选择服务器的ip或主机名作为关键字进行哈希，这样每台机器就能确定其在哈希环上的位置，这里假设将四台服务器使用ip地址哈希后在环空间的位置如下：

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接下来使用如下算法定位数据访问到相应服务器：将数据key使用相同的函数Hash计算出哈希值，并确定此数据在环上的位置，从此位置沿环顺时针“行走”，第一台遇到的服务器就是其应该定位到的服务器。

　　例如我们有Object A、Object B、Object C、Object D四个数据对象，经过哈希计算后，在环空间上的位置如下：

20200423155502

根据一致性哈希算法，数据A会被定为到Node A上，B被定为到Node B上，C被定为到Node C上，D被定为到Node D上。

下面分析一致性哈希算法的容错性和可扩展性。现假设Node C不幸宕机，可以看到此时对象A、B、D不会受到影响，只有C对象被重定位到Node D。一般的，在一致性哈希算法中，如果一台服务器不可用，则受影响的数据仅仅是此服务器到其环空间中前一台服务器（即沿着逆时针方向行走遇到的第一台服务器）之间数据，其它不会受到影响。

下面考虑另外一种情况，如果在系统中增加一台服务器Node X，如下图所示：

20200423155512

此时对象Object A、B、D不受影响，只有对象C需要重定位到新的Node X 。一般的，在一致性哈希算法中，如果增加一台服务器，则受影响的数据仅仅是新服务器到其环空间中前一台服务器（即沿着逆时针方向行走遇到的第一台服务器）之间数据，其它数据也不会受到影响。

综上所述，一致性哈希算法对于节点的增减都只需重定位环空间中的一小部分数据，具有较好的容错性和可扩展性。

另外，一致性哈希算法在服务节点太少时，容易因为节点分部不均匀而造成数据倾斜问题。例如系统中只有两台服务器，其环分布如下，

20200423155528

此时必然造成大量数据集中到Node A上，而只有极少量会定位到Node B上。为了解决这种数据倾斜问题，一致性哈希算法引入了虚拟节点机制，即对每一个服务节点计算多个哈希，每个计算结果位置都放置一个此服务节点，称为虚拟节点。具体做法可以在服务器ip或主机名的后面增加编号来实现。例如上面的情况，可以为每台服务器计算三个虚拟节点，于是可以分别计算 “Node A#1”、“Node A#2”、“Node A#3”、“Node B#1”、“Node B#2”、“Node B#3”的哈希值，于是形成六个虚拟节点：

20200423155540

同时数据定位算法不变，只是多了一步虚拟节点到实际节点的映射，例如定位到“Node A#1”、“Node A#2”、“Node A#3”三个虚拟节点的数据均定位到Node A上。这样就解决了服务节点少时数据倾斜的问题。在实际应用中，通常将虚拟节点数设置为32甚至更大，因此即使很少的服务节点也能做到相对均匀的数据分布。