Node.js：万字总结黑马教程，学懂node.js看这一篇就够了

一、初识 Nodejs

Node.js 中文网

Node.js® is a JavaScript runtime built on Chrome’s V8 JavaScript engine
Node.js® 是一个基于 Chrome V8 引擎 的 JavaScript 运行时环境

• 基于 Express 框架 (opens new window)，可以快速构建 Web 应用
• 基于 Electron 框架 (opens new window)，可以构建跨平台的桌面应用
• 基于 restify 框架 (opens new window)，可以快速构建 API 接口项目
• 读写和操作数据库、创建实用的命令行工具辅助前端开发、etc…

二、fs 文件系统模块

2.1 fs.readFile 读取文件

语法：

fs.readFile(path[, options], callback)

• path：文件路径
• options：配置选项，若是字符串则指定编码格式
  1. encoding：编码格式（utf-8）
  2. flag：打开方式
• callback：回调函数
  1. err：错误信息
  2. data：读取的数据，如果未指定编码格式则返回一个 Buffer

2.2 fs.writeFile 写入文件

语法：

fs.writeFile(file, data[, options], callback)

• file：文件路径
• data：写入内容
• options：配置选项，包含 encoding, mode, flag；若是字符串则指定编码格式
• callback：回调函数

2.3 读写文件案例

原数据：

目标处理结果：

//读取文件
fs.readFile('./1.txt', 'utf-8', (err, dataStr) => {
    
    
	//如果读取失败，则返回err，默认值为null，故可直接用于if判断
   if (err) {
    
    
   	//直接return，不再输出后续代码
       return console.log(err)
   }
   //dataStr为成功读取到的数据
   console.log('读取成功' + dataStr)
   
//处理数据    
   //对dataStr做空格换行分隔，赋到Old数组上，并创建空的New数组
   const arrOld = dataStr.split('\r\n') 
   const arrNew = []
   
   //对Old数组的每一项，将'='替换为':'，并push到新数组中
   arrOld.forEach(item => {
    
    
       arrNew.push(item.replace('=', ':'))
   })
   
   //以回车分隔将数组串联成一字符串
   const newStr= arrNew.join('\r\n')
   // console.log(typeof(newStr)) 可以看到输出类型为字符串
   // console.log(newStr)          输出串联后的字符串
   
//写入文件
   fs.writeFile('./1.txt',newStr , (err) => {
    
    
       //写入失败返回的err默认为null，因此可作为判断条件
       if (err) {
    
    
           //err.message是错误信息
           return console.log(err.message);
       }
       console.log('写入成功');
   });
})

2.4 路径动态拼接问题 __dirname

• 在使用 fs 模块操作文件时，如果提供的操作路径是以 ./ 或 …/ 开头的相对路径时，容易出现路径动态拼接错误的问题

• 原因： 代码在运行的时候，会以执行 node 命令时所处的目录，动态拼接出被操作文件的完整路径

• 解决方案：在使用 fs 模块操作文件时，直接提供完整的路径，从而防止路径动态拼接的问题
  __dirname 获取文件所处的绝对路径

fs.readFile(__dirname + '/files/1.txt', 'utf8', function(err, data) {
    
    
  ...
})

• 原理：无论在哪个文件位置执行，绑定的路径都以读取的js文件位置为基准，在这个位置的基础上去访问它的上下级文件自然是对的

三、path 路径模块

path 模块是 Node.js 官方提供的、用来处理路径的模块。它提供了一系列的方法和属性，用来满足用户对路径的处理需求。

3.1 路径拼接 path.join()

 path.join('','')

const path = require('path')
const fs = require('fs')

// 注意 ../ 会抵消前面的路径
// ./ 会被忽略
const pathStr = path.join('/a', '/b/c', '../../', './d', 'e')
console.log(pathStr) 		// \a\d\e

fs.readFile(path.join(__dirname, './files/1.txt'), 'utf8', function (err, dataStr) {
    
    
   if (err) {
    
    
   		return console.log(err.message)
   }
	console.log(dataStr)
})

3.2 获取路径中文件名 path.basename()

使用 path.basename() 方法，可以获取路径中的最后一部分，常通过该方法获取路径中的文件名

path.basename(path[, ext])

• path: 文件路径
• ext: 文件扩展名

const path = require('path')

// 定义文件的存放路径
const fpath = '/a/b/c/index.html'

const fullName = path.basename(fpath)
console.log(fullName) 				// index.html

const nameWithoutExt = path.basename(fpath, '.html')
console.log(nameWithoutExt) // index

3.3 获取路径中文件扩展名 path.extname()

const path = require('path')

const fpath = '/a/b/c/index.html'

const fext = path.extname(fpath)
console.log(fext)								 // .html

四、http 模块

http 模块是 Node.js 官方提供的、用来创建 web 服务器的模块。

4.1 创建基本 Web 服务器

const http = require('http')

// 创建 web 服务器实例
const server = http.createServer()

// 为服务器实例绑定 request 事件，监听客户端的请求
server.on('request', function (req, res) {
    
    
   const url = req.url
   const method = req.method
   const str = `Your request url is ${
      
      url}, and request method is ${
      
      method}`
   console.log(str)

   // 设置 Content-Type 响应头，解决中文乱码的问题
   res.setHeader('Content-Type', 'text/html; charset=utf-8')
   // 向客户端响应内容
   res.end(str)
})

//注：要是报错可能是端口被mysql或其他软件占用，改个端口即可
server.listen(8080, function () {
    
    
   console.log('server running at http://127.0.0.1:8080')
})

4.2 实现简单路由效果

const http = require('http')
const server = http.createServer()

server.on('request', (req, res) => {
    
    
   const url = req.url
   // 设置默认的响应内容为 404 Not found
   let content = '<h1>404 Not found!</h1>'
   
   // 判断用户请求的是否为 / 或 /index.html 首页    
   if (url === '/' || url === '/index.html') {
    
    
       content = '<h1>首页</h1>'
   }
   
   // 判断用户请求的是否为 /about.html 关于页面 
   else if (url === '/about.html') {
    
    
       content = '<h1>关于页面</h1>'
   }

   res.setHeader('Content-Type', 'text/html; charset=utf-8')
   res.end(content)
})

server.listen(80, () => {
    
    
   console.log('server running at http://127.0.0.1')
})

五、模块化

5.1 模块化概念

模块化是指解决一个复杂问题时，自顶向下逐层把系统划分为若干模块的过程，模块是可组合、分解和更换的单元

模块化作用：

• 提高代码的复用性
• 提高代码的可维护性
• 实现按需加载

模块化规范是对代码进行模块化拆分和组合时需要遵守的规则，如使用何种语法格式引用模块和向外暴露成员

5.2 Node.js 中模块的分类

• 内置模块

const fs = require('fs')

• 用户自定义模块

const custon = require('./custom')

• 第三方模块

const moment = require('monent')

5.3 Node.js 中的模块作用域

模块作用域：和函数作用域类似，在自定义模块中定义的变量、方法等成员，只能在当前模块内被访问，无法被外界访问，这种模块级别的访问限制叫做模块作用域
模块作用域作用：防止全局变量污染

5.4 module对象 / exports对象

• 自定义模块中都有一个 module 对象，存储了和当前模块有关的信息
• 在自定义模块中，可以使用 module.exports 对象，将模块内的成员共享出去，供外界使用
• 导入自定义模块时，得到的就是 module.exports 指向的对象，且默认为空对象，需要向对象进行挂载

//自定义模块.js
const age = 20
//向module.exports对象上挂载 属性 / 方法 / 变量 
module.exports.username = 'zs'
module.exports.sayHi = function(){
    
    
    console.log('hi')
}
module.exports.age = age

//使用模块.js
const m = require('./自定义模块')
console.log(m)

输出：

• 默认情况下，exports 和 module.exports 指向同一个对象。
• 最终共享的结果，以 module.exports 指向的对象为准

//自定义模块.js
const age = 20
//向exports对象上挂载 属性 / 方法 / 变量 
exports.username = 'zs'
exports.sayHi = function(){
    
    
   console.log('hi')
}
module.exports.age = age

//以module.exports最终指向为准（相当于开辟了一个新对象）
module.exports = {
    
    
   nickName: '做一只猫',
   sayHello(){
    
    
       console.log('hello')
   }
}

//即便这时候再改exports指向不影响
exports = {
    
    
   nickName: '做一只猫',
   sayHello(){
    
    
       console.log('hello')
   }
}

//使用模块.js
const m = require('./自定义模块')
console.log(m)

5.5 CommonJS 模块化规范

• 每个模块内部，module 变量代表当前模块
• module 变量是一个对象，module.exports 是对外的接口
• 加载某个模块即加载该模块的 module.exports 属性

5.6 模块加载机制

模块第一次加载后会被缓存，即多次调用 require() 不会导致模块的代码被执行多次，提高模块加载效率。

内置模块加载
内置模块加载优先级最高。

自定义模块加载

• 加载自定义模块时，路径要以 ./ 或 …/ 开头，否则会作为内置模块或第三方模块加载（会报错）

• 导入自定义模块时，若省略文件扩展名，则 Node.js 会按顺序尝试加载文件：

1. 按确切的文件名加载
2. 补全 .js 扩展名加载
3. 补全 .json 扩展名加载
4. 补全 .node 扩展名加载
5. 报错

第三方模块加载

• 若导入第三方模块， Node.js 会从当前模块的父目录开始，尝试从 /node_modules 文件夹中加载第三方模块
• 如果没有找到对应的第三方模块，则移动到再上一层父目录中，进行加载，直到文件系统的根目录
• 例如，假设在 C:\Users\bruce\project\foo.js 文件里调用了 require(‘tools’)，则 Node.js 会按以下顺序查找：

1. C:\Users\bruce\project\node_modules\tools
2. C:\Users\bruce\node_modules\tools
3. C:\Users\node_modules\tools
4. C:\node_modules\tools

目录作为模块加载
当把目录作为模块标识符进行加载的时候，有三种加载方式：

1. 在被加载的目录下查找一个叫做 package.json 的文件，并寻找 main 属性，作为 require() 加载的入口
2. 如果目录里没有 package.json 文件，或者 main 入口不存在或无法解析，则 Node.js 将会试图加载目录下的 index.js 文件
3. 如果以上两步都失败了，则 Node.js 会在终端打印错误消息，报告模块的缺失：Error: Cannot find module ‘xxx’

例：
1 新建test文件夹，在文件夹中放 a.js ， index.js 和 package.json

//a.js中
console.log('调用了a.js')

//index.js中
console.log('调用了index.js')

//package.json中
{
    
    
    "main": "./a.js"
}

3 新建1.js 并调用

//try.js
require('./test')

4 删去package.json 再次调用1.js

5 删去index.js 再次调用1.js

六、包

6.1 包的定义

• Node.js 中的第三方模块又叫做包
• 不同于 Node.js 中的内置模块与自定义模块，包是由第三方个人或团队开发出来的，免费供所有人使用
• 由于 Node.js 的内置模块仅提供了一些底层的 API，导致在基于内置模块进行项目开发的时，效率很低
• 包是基于内置模块封装出来的，提供了更高级、更方便的 API，极大的提高了开发效率
• 包和内置模块之间的关系，类似于 jQuery 和 浏览器内置 API 之间的关系

6.2 包的使用

• 包查找地址： https://www.npmjs.com/
• 包下载地址：https://registry.npmjs.org/
• 用npm下载包，下载node的同时也将npm下载了下来，可以在终端中用npm -v查看npm的版本
• 可在官网看对应包的使用说明

//在终端中（vs终端也可）@版本号可不加
npm install 完整的包名@版本号
//简写：
npm i 完整的包名

//例：用moment实例化时间
//终端中
npm i moment
//代码区中
const moment = require('moment')
const dt = moment().format('YYYY-MM-DD HH:mm:ss')
console.log(dt)
//这个包停止维护了，但还可以使用

6.3 包管理配置文件

作用： 团队开发中第三方的体积过大，因为联网即可下载第三方包，所以不需要将包也上传到项目中，而只用上传核心文件

创建packge.json

• npm init -y
• 命令只能在英文且无空格的目录下运行
• 运行npm install命令安装包时，npm包管理工具会自动将包的名称和版本号，记录到package.json 的dependencies节点中

"dependencies": {
    
    
    "moment": "^2.29.4"
}

一次性安装所有需要的包

npm install		//能安装dependencies节点中所有的包

卸载包

npm uninstall 要卸载的包名

deDependencies节点

• 如果某些包只在项目开发阶段会用到，在项目上线之后不会用到，则建议把这些包记录到 devDependencies 节点中

• 与之对应的，如果某些包在开发和项目上线之后都需要用到，则建议把这些包记录到 dependencies 节点中

• 可使用如下的命令，将包记录到 devDependencies 节点中：

npm i 包名 -D
//完整写法如下
npm install 包名 --save-dev

• 可以到官网看install安装说明，有–save-dev的就可以用这个方法丢devDependencies 节点里

解决下载速度慢的问题

为了更方便的切换下包的镜像源，我们可以安装 nrm 这个小工具，利用 nrm 提供的终端命令，可以快速查看和切换下包的镜像源

//将nrm安装为全局可用的工具
npm i nrm -g
//查看所有可用的镜像源
nrm ls
//将下包的镜像源切换为taobao 镜像
nrm use taobao

6.4 包的分类

1. 项目包
那些被安装到项目的 node_modules 目录中的包，都是项目包。

项目包又分为两类，分别是：

• 开发依赖包（被记录到 devDependencies 节点中的包，只在开发期间会用到）
• 核心依赖包（被记录到 dependencies 节点中的包，在开发期间和项目上线之后都会用到）

npm i 包名 -D 	//开发依赖包（会被记录到devDependencies节点下）
npm i 包名			//核心依赖包（会被记录到dependencies节点下）

2.全局包

• 在执行 npm install 命令时，如果提供了 -g 参数，则会把包安装为全局包
• 全局包会被安装到 C:\Users\用户目录\AppData\Roaming\npm\node_modules 目录下（新版本在安装目录下 或者你之前安装时配的路径中）

npm i 包名 -g					//全局安装指定的包
npm uninstall 包名 -g		//卸载全局安装的包

• 注意：
  只有工具性质的包，才有全局安装的必要性，因为它们提供了好用的终端命令
  判断某个包是否需要全局安装后才能使用，可参考官方提供的使用说明

3.i5ting_toc
i5ting_toc 是一个可以把 md 文档转为 html 页面的小工具，使用步骤如下：

//将 i5ting_toc 安装为全局包
npm install -g i5ting_toc
//调用 i5ting_toc 实现md转html的功能
i5ting_toc -f 要转换的md文件路径 -o

6.5 规范的包结构

一个规范的包，它的组成结构，必须符合以下 3 点要求：

• 包必须以单独的目录而存在
• 包的顶级目录下要必须包含 package.json 这个包管理配置文件
• package.json 中必须包含 name，version，main 这三个属性，分别代表包的名字、版本号、包的入口。

注意： 以上 3 点要求是一个规范的包结构必须遵守的格式，关于更多的约束，可以参考如下网址：
https://yarnpkg.com/zh-Hans/docs/package-json

七、Express

7.1 基本定义与使用

Express中文网

• 基于 Node.js 平台，快速、开放、极简的 Web 开发框架

• Express 是用于快速创建服务器的第三方模块。

安装 Express：

npm install express
//黑马课程学习建议使用@4.17.1

1. 创建服务器，监听客户端get、post请求，并把内容响应给客户端

const express = require('express')

// 创建 web 服务器
const app = express()

// 监听客户端的 GET 和 POST 请求，并向客户端响应具体的内容
// 注意这里是向客户端发送相应了！
app.get('/user', (req, res) => {
    
    
	//向客户端发送 JSON 对象
    res.send({
    
     name: 'zs', age: 20, gender: '男' })
})
app.post('/user', (req, res) => {
    
    
	//向客户端发送文本内容
    res.send('请求成功')
})

//启动web服务器
app.listen(80, () => {
    
    
    console.log('express server running at http://127.0.0.1')
})

2. 获取 URL 中携带的查询参数和URL中的动态参数

const express = require('express')

// 创建 web 服务器
const app = express()

//查询参数
app.get('/', (req, res) => {
    
    
    // 通过 req.query 可以获取到客户端发送过来的查询参数
    // req.query默认是一个空对象
    // 客户端使用 http://127.0.0.1?name=zs&age=20这种查询字符串形式，发送到服务器的参数
    // 可通过req.query对象访问到，如：req.query.name
    console.log(req.query)
    res.send(req.query)
})

// 这里的 :id 是一个动态的参数 id可以是其他任意合法的值
app.get('/user/:ids/:username', (req, res) => {
    
    
    // req.params 是动态匹配到的 URL 参数，默认是一个空对象
    console.log(req.params)
    res.send(req.params)
})

//启动web服务器
app.listen(80, () => {
    
    
    console.log('express server running at http://127.0.0.1')
})

7.2 托管静态资源

1. .use(express.static())

express 提供了一个非常好用的函数，叫做 express.static()，通过它，我们可以非常方便地创建一个静态资源服务器，例如，通过如下代码就可以将 public 目录下的图片、CSS 文件、JavaScript 文件对外开放访问了：

app.use(express.static('public'))

现在就可以访问public目录中的所有文件了：

http://localhost:3000/images/bg.jpg
http://localhost:3000/css/style.css
http://localhost:3000/js/login.js

注意： Express 在指定的静态目录中查找文件，并对外提供资源的访问路径，因此，存放静态文件的目录名不会出现在 URL 中，即public不会出现在上述http://...的URL中

2. 托管多个静态资源目录

访问静态资源文件时，express.static() 函数会根据目录的添加顺序查找所需的文件

app.use(express.static('public'))
app.use(express.static('files'))

当public和files中都有index.js，会优先访问public中的

3. 挂载路径前缀

如果希望在托管的静态资源访问路径之前，挂载路径前缀，则可以使用如下的方式：

app.use('/public, express.static('public'))

现在，你就可以通过带有 /public 前缀地址来访问 public 目录中的文件了：

http://localhost:3000/public/images/kitten.jpg
http://localhost:3000/public/css/style.css
http://localhost:3000/public/js/app.js

7.3 安装nodemon

作用：

• 在编写调试 Node.js 项目的时候，如果修改了项目的代码，则需要频繁的手动 close 掉，然后再重新启动，非常繁琐
• 现在，我们可以使用 nodemon（https://www.npmjs.com/package/nodemon） 这个工具，它能够监听项目文件的变动，当代码被修改后，nodemon 会自动帮我们重启项目，极大方便了开发和调试

安装nodemon

在终端中，运行如下命令，即可将 nodemon 安装为全局可用的工具：

npm install -g nodemon

使用 nodemon
将 node 命令替换为 nodemon 命令，使用 nodemon app.js 来启动项目。使得代码被修改之后，会被 nodemon 监听到，从而实现自动重启项目的效果。

node 1.js
nodemon 1.js
//若无法使用nodemon，管理员权限打开终端输入：set-ExecutionPolicy RemoteSigned 之后按Y

7.4 Express路由

• 每当一个请求到达服务器之后，需要先经过路由的匹配，只有匹配成功之后，才会调用对应的处理函数
• 在匹配时，会按照路由的顺序进行匹配，如果请求类型和请求的 URL 同时匹配成功，则 Express 会将这次请求，转交给对应的 function 函数进行处理
• 理解：打电话给运营商客服，按下1到0的键对应不同服务，这种按键和服务绑定的映射关系，就叫路由

路由匹配的注意点：

1. 按照定义的先后顺序进行匹配
2. 请求类型和请求的URL同时匹配成功，才会调用对应的处理函数

创建路由模块：

// router.js
// 导入express
const express = require('express')

// 创建路由对象
const router = express.Router()

// 挂载具体路由
// /api是统一挂载的访问前缀
router.get('/api/user/list', (req, res) => {
    
    
  res.send('Get user list.')
})
router.post('/api/user/add', (req, res) => {
    
    
  res.send('Add new user.')
})

// 向外导出路由对象
module.exports = router

注册路由模块：

const express = require('express')
const router = require('./router')

const app = express()

// 注册路由模块，添加访问前缀
//app.use(expresss.static('./files'))
//app.use()的作用是注册全局中间件 expresss.static和router都是中间件
// '/api', 是统一挂载的访问前缀
app.use('/api', router)

app.listen(80, () => {
    
    
  console.log('http://127.0.0.1')
})

7.5 Express 中间件

• 中间件是指业务流程的中间处理环节
• 当一个请求到达 Express 的服务器之后，可以连续调用多个中间件，从而对这次请求进行预处理
• Express 的中间件，本质上就是一个 function 处理函数，Express 中间件的格式如下：

//包含 req, res, next 三个参数，next() 参数把流转关系交给下一个中间件或路由
const mw = function(req, res, next){
    
    
	next()
}

中间件注意事项：

1. 在注册路由之前注册中间件（错误级别中间件除外）

2. 中间件可连续调用多个

3. 执行完中间件的业务代码之后，不要忘记调用 next() 函数

4. 为了防止代码逻辑混乱，调用 next() 函数后不要再写额外的代码

5. 连续调用多个中间件时，多个中间件之间，共享 req 和 res 对象

7.5.1 全局中间件

通过 app.use() 定义的中间件为全局中间件

const express = require('express')
const app = express()

//1 常规写法
const mw = function(req, res, next){
    
    
	console.log('这是一个中间件')
	next()
}
app.use(mw)

//2 简化形式
app.use((req, res, next) => {
    
    
  console.log('这是一个中间件')
  next()
})

1. 多个中间件之间，共享同一份 req 和 res。基于这样的特性，我们可以在上游的中间件中，统一为 req 或 res 对象添加自定义的属性或方法，供下游的中间件或路由进行使用
   

app.use((req, res, next) => {
    
    
  req.startTime = Date.now()
  next()
})
app.get('/',(req, res) =>{
    
    
	res.send('hi' + startTime)
})
app.get('/',(req, res) =>{
    
    
	res.send('hello' + startTime)
})

2. 可以使用 app.use() 连续定义多个全局中间件。客户端请求到达服务器之后，会按照中间件定义的先后顺序依次进行

//定义第一个全局中间件
app.use((req, res, next) => {
    
    
  console.log('调用了第1个全局中间件')
  next()
})
// 定义第二个全局中间件
app.use((req, res, next) => {
    
    
  console.log('调用了第2个全局中间件')
  next()
})

app.get('/user', (req, res) => {
    
    
  res.send('User page.')
})

app.listen(80, () => {
    
    
  console.log('http://127.0.0.1')
})

7.5.2 局部中间件

不使用 app.use() 定义的中间件，叫做局部生效的中间件

const express = require('express')
const app = express()

// 定义中间件函数
const mw1 = (req, res, next) => {
    
    
  console.log('调用了第一个局部生效的中间件')
  next()
}

const mw2 = (req, res, next) => {
    
    
  console.log('调用了第二个局部生效的中间件')
  next()
}
//1. 调用一个中间件
app.get('/one', mw1, (req, res) => res.send('one page.'))

// 2. 调用多个中间件的两种方式
app.get('/hello', mw2, mw1, (req, res) => res.send('hello page.'))
app.get('/about', [mw1, mw2], (req, res) => res.send('about page.'))

app.get('/user', (req, res) => res.send('User page.'))

app.listen(80, function () {
    
    
  console.log('Express server running at http://127.0.0.1')
})

7.5.3 中间件的分类

1.应用级别的中间件

通过 app.use() 或 app.get() 或 app.post() ，绑定到 app 实例上的中间件

2.路由级别的中间件

• 绑定到 express.Router() 实例上的中间件，叫做路由级别的中间件
• 用法和应用级别中间件没有区别，应用级别中间件是绑定到 app 实例上，路由级别中间件绑定到 router 实例上

const app = express()
const router = express.Router()

router.use(function (req, res, next) {
    
    
    console.log(1)
    next()
})

app.use('/', router)

3.错误级别的中间件

• 用来捕获整个项目中发生的异常错误，从而防止项目异常崩溃的问题
• 错误级别中间件的处理函数中，必须有 4 个形参，形参顺序从前到后分别是 (err, req, res, next)
• 错误级别的中间件必须注册在所有路由之后，否则无法捕获路由抛出的错误

const express = require('express')
const app = express()

app.get('/', (req, res) => {
    
    
    throw new Error('服务器内部发生了错误！')
    res.send('Home page.')
})

// 定义错误级别的中间件，捕获整个项目的异常错误，从而防止程序的崩溃
app.use((err, req, res, next) => {
    
    
    console.log('发生了错误！' + err.message)
    res.send('Error：' + err.message)
})

app.listen(80, function () {
    
    
    console.log('Express server running at http://127.0.0.1')
})

4.Express 内置中间件

自 Express 4.16.0 版本开始，Express 内置了 3 个常用的中间件，极大的提高了 Express 项目的开发效率和体验：

• express.static 快速托管静态资源的内置中间件，例如： HTML 文件、图片、CSS 样式等（无兼容性）
• express.json 解析 JSON 格式的请求体数据（有兼容性，仅在 4.16.0+ 版本中可用）
• express.urlencoded 解析 URL-encoded 格式的请求体数据（有兼容性，仅在 4.16.0+ 版本中可用）

app.use(express.json())
app.use(express.urlencoded({
    
     extended: false }))

演示express.json 和 express.urlencoded

// 导入 express 模块
const express = require('express')
// 创建 express 的服务器实例
const app = express()

// 注意：除了错误级别的中间件，其他的中间件，必须在路由之前进行配置
// 通过 express.json() 这个中间件，解析表单中的 JSON 格式的数据
app.use(express.json())
// 通过 express.urlencoded() 这个中间件，来解析 表单中的 url-encoded 格式的数据
app.use(express.urlencoded({
    
     extended: false }))

app.post('/user', (req, res) => {
    
    
  // 在服务器，可以使用 req.body 这个属性，来接收客户端发送过来的请求体数据
  // 默认情况下，如果不配置解析表单数据的中间件，则 req.body 默认等于 undefined
  console.log(req.body)
  res.send('ok')
})

app.post('/book', (req, res) => {
    
    
  // 在服务器端，可以通过 req,body 来获取 JSON 格式的表单数据和 url-encoded 格式的数据
  console.log(req.body)
  res.send('ok')
})

// 调用 app.listen 方法，指定端口号并启动web服务器
app.listen(80, function () {
    
    
  console.log('Express server running at http://127.0.0.1')
})

5.第三方中间件

7.5.4* 自定义中间件

演示body-parser，仅作为演示作用，该中间件和之前express.json 和 express.urlencoded的用法没区别

// 导入 express 模块
const express = require('express')
// 创建 express 的服务器实例
const app = express()

// 1. 导入解析表单数据的中间件 body-parser
const parser = require('body-parser')
// 2. 使用 app.use() 注册中间件
app.use(parser.urlencoded({
    
     extended: false }))
// app.use(express.urlencoded({ extended: false }))

app.post('/user', (req, res) => {
    
    
  // 如果没有配置任何解析表单数据的中间件，则 req.body 默认等于 undefined
  console.log(req.body)
  res.send('ok')
})

// 调用 app.listen 方法，指定端口号并启动web服务器
app.listen(80, function () {
    
    
  console.log('Express server running at http://127.0.0.1')
})

5.第三方中间件
注意：querystring 模块已被弃用，可改用JSON.parse

// 导入 express 模块
const express = require('express')
// 创建 express 的服务器实例
const app = express()
// 导入 Node.js 内置的 querystring 模块
const qs = require('querystring')

// 这是解析表单数据的中间件
app.use((req, res, next) => {
    
    
  // 定义中间件具体的业务逻辑
  // 1. 定义一个 str 字符串，专门用来存储客户端发送过来的请求体数据
  let str = ''
  // 2. 监听 req 的 data 事件
  req.on('data', (chunk) => {
    
    
    str += chunk
  })
  // 3. 监听 req 的 end 事件
  req.on('end', () => {
    
    
    // 在 str 中存放的是完整的请求体数据
    // console.log(str)
    // TODO: 把字符串格式的请求体数据，解析成对象格式
    const body = qs.parse(str)
    req.body = body
    next()
  })
})

app.post('/user', (req, res) => {
    
    
  res.send(req.body)
})

// 调用 app.listen 方法，指定端口号并启动web服务器
app.listen(80, function () {
    
    
  console.log('Express server running at http://127.0.0.1')
})

7.5.5 编写GET、POST接口

编写接口

//exp.js
const express = require('express')
const router = express.Router()

// 在这里挂载对应的路由
router.get('/get', (req, res) => {
    
    
  // 通过 req.query 获取客户端通过查询字符串，发送到服务器的数据
  const query = req.query
  // 调用 res.send() 方法，向客户端响应处理的结果
  res.send({
    
    
    status: 0, // 0 表示处理成功，1 表示处理失败
    msg: 'GET 请求成功！', // 状态的描述
    data: query, // 需要响应给客户端的数据
  })
})

// 定义 POST 接口
router.post('/post', (req, res) => {
    
    
  // 通过 req.body 获取请求体中包含的 url-encoded 格式的数据
  const body = req.body
  // 调用 res.send() 方法，向客户端响应结果
  res.send({
    
    
    status: 0,
    msg: 'POST 请求成功！',
    data: body,
  })
})

// 定义 DELETE 接口(用于验证后面发送两次请求，即OPTION 请求和正常请求）
router.delete('/delete', (req, res) => {
    
    
  res.send({
    
    
    status: 0,
    msg: 'DELETE请求成功',
  })
})
module.exports = router

使用接口

//use.js
// 导入 express
const express = require('express')
// 创建服务器实例
const app = express()

// 导入路由模块
const router = require('./exp.js')
// 把路由模块，注册到 app 上
app.use('/api', router)

// 启动服务器
app.listen(80, () => {
    
    
  console.log('express server running at http://127.0.0.1')
})

7.5.6 CORS 跨域资源共享

CORS 中间件解决跨域

• 安装中间件：npm install cors
• 导入中间件：const cors = require(‘cors’)
• 配置中间件：app.use(cors())

CORS

• CORS（Cross-Origin Resource Sharing，跨域资源共享）解决跨域，是通过 HTTP 响应头决定浏览器是否阻止前端 JS 代码跨域获取资源
• 浏览器的同源安全策略默认会阻止网页“跨域”获取资源。但如果接口服务器配置了 CORS 相关的 HTTP 响应头，就可解除浏览器端的跨域访问限制
• CORS 主要在服务器端进行配置。客户端浏览器无须做任何额外的配置，即可请求开启了 CORS 的接口
• CORS 在浏览器中有兼容性。只有支持 XMLHttpRequest Level2 的浏览器，才能正常访问开启了 CORS 的服务端接口（例如：IE10+、Chrome4+、FireFox3.5+）。

// 导入 express
const express = require('express')
// 创建服务器实例
const app = express()

// 配置解析表单数据的中间件
app.use(express.urlencoded({
    
     extended: false }))

// 一定要在路由之前，配置 cors 这个中间件，从而解决接口跨域的问题
const cors = require('cors')
app.use(cors())

// 导入路由模块
const router = require('./exp.js')
// 把路由模块，注册到 app 上
app.use('/api', router)

// 启动服务器
app.listen(80, () => {
    
    
  console.log('express server running at http://127.0.0.1')
})

CORS 常见响应头

• Access-Control-Allow-Origin：制定了允许访问资源的外域 URL

//允许百度访问
res.setHeader('Access-Control-Allow-Origin', 'http://www.baidu.com')
//允许所有URL访问
res.setHeader('Access-Control-Allow-Origin', '*')

• Access-Control-Allow-Headers

1. 默认情况下，CORS 仅支持客户端向服务器发送如下的 9 个请求头：Accept、Accept-Language、Content-Language、DPR、Downlink、Save-Data、Viewport-Width、Width 、Content-Type （值仅限于 text/plain、multipart/form-data、application/x-www-form-urlencoded 三者之一）
2. 如果客户端向服务器发送了额外的请求头信息，则需要在服务器端，通过 Access-Control-Allow-Headers 对额外的请求头进行声明，否则这次请求会失败

res.setHeader('Access-Control-Allow-Headers', 'Content-Type, X-Custom-Header')

• Access-Control-Allow-Methods
  默认情况下，CORS 仅支持客户端发起 GET、POST、HEAD 请求。如果客户端希望通过 PUT、DELETE 等方式请求服务器的资源，则需要在服务器端，通过 Access-Control-Alow-Methods 来指明实际请求所允许使用的 HTTP 方法

res.setHeader('Access-Control-Allow-Methods', 'POST, GET, DELETE, HEAD')
res.setHEader('Access-Control-Allow-Methods', '*')

CORS 请求分类

简单请求

• 请求方式：GET、POST、HEAD 三者之一
• HTTP 头部信息不超过以下几种字段：无自定义头部字段、Accept、Accept-Language、Content-Language、DPR、Downlink、Save-Data、Viewport-Width、Width 、Content-Type（只有三个值 application/x-www-formurlencoded、multipart/form-data、text/plain）

预检请求

• 请求方式为 GET、POST、HEAD 之外的请求 Method 类型
• 请求头中包含自定义头部字段
• 向服务器发送了 application/json 格式的数据
• 在浏览器与服务器正式通信之前，浏览器会先发送 OPTION 请求进行预检，以获知服务器是否允许该实际请求，所以这一次的 OPTION 请求称为“预检请求”。服务器成功响应预检请求后，才会发送真正的请求，并且携带真实数据

*编写JSON接口

// 导入 express
const express = require('express')
// 创建服务器实例
const app = express()

// 配置解析表单数据的中间件
app.use(express.urlencoded({
    
     extended: false }))

// 必须在配置 cors 中间件之前，配置 JSONP 的接口
app.get('/api/jsonp', (req, res) => {
    
    
  // TODO: 定义 JSONP 接口具体的实现过程
  // 1. 得到函数的名称
  const funcName = req.query.callback
  // 2. 定义要发送到客户端的数据对象
  const data = {
    
     name: 'zs', age: 22 }
  // 3. 拼接出一个函数的调用
  const scriptStr = `${
      
      funcName}(${
      
      JSON.stringify(data)})`
  // 4. 把拼接的字符串，响应给客户端
  res.send(scriptStr)
})

// 一定要在路由之前，配置 cors 这个中间件，从而解决接口跨域的问题
const cors = require('cors')
app.use(cors())

// 导入路由模块
const router = require('./16.apiRouter')
// 把路由模块，注册到 app 上
app.use('/api', router)

// 启动服务器
app.listen(80, () => {
    
    
  console.log('express server running at http://127.0.0.1')
})

八、数据库和身份认证

8.1 Node 操作 mysql

配置 mysql 模块

• 安装 mysql 模块

npm install mysql

• 建立连接

const mysql = require('mysql')

const db = mysql.createPool({
    
    
    host: '127.0.0.1',
    user: 'root',
    password: 'root',
    database: 'test',
})

• 测试是否正常工作

db.query('select 1', (err, results) => {
    
    
   if (err) return console.log(err.message)
   console.log(results)
})

8.2 操作 mysql 数据库

• 查询数据

db.query('select * from users', (err, results) => {
    
    
  	if (err) return console.log(err.message)
    console.log(results)
})

• 插入数据

const user = {
    
    username: '做一只猫', password:'111111'}

// ? 表示占位符
const sql = 'insert into users values(?, ?)'

// 使用数组的形式为占位符指定具体的值
db.query(sql, [user.username, user.password], (err, results) => {
    
    
    if (err) return console.log(err.message)
    if (results.affectedRows === 1) console.log('插入成功')
})

• 插入数据简便方法
  向表中新增数据时，如果数据对象的每个属性和数据表的字段一一对应，则可以通过如下方式快速插入数据：

const user = {
    
     username: '做一只猫', password: '111111' }
const sql = 'insert into users set ?'
db.query(sql, user, (err, results) => {
    
    
    if (err) return console.log(err.message)
    if (results.affectedRows === 1) console.log('插入成功')
})

• 更新数据

const user = {
    
     username: '做一只猫', password: '111111' }
const sql = 'update users set username=?, password=? where id=?'
db.query(sql, [user.username, user.password, user.id], (err, results) => {
    
    
  	if (err) return console.log(err.message)
    if (results.affectedRows === 1) console.log('更新数据成功')
})

• 更新数据简便方法

const user = {
    
    id: 4, username: '做一只猫', password: '111111' }
const sql = 'update users set ? where id=?'
db.query(sql, [user, user.id], (err, results) => {
    
    
  	if (err) return console.log(err.message)
    if (results.affectedRows === 1) console.log('更新数据成功')
})

• 删除数据
  删除数据时，推荐根据id这样的唯一标识来删除对应的数据

const sql = 'delete from users where id=?'
//4代表user.id
//若SQL语句中有多个占位符，则必须使用数组为每个占位符指定具体的值
//若SQL语句中只有一个占位符，则可以省略
db.query(sql, 4, (err, results) => {
    
    
  	if (err) return console.log(err.message)
    if (results.affectedRows === 1) console.log('删除数据成功')
})

• 使用 delete 语句会真正删除数据，保险起见，使用标记删除的形式，模拟删除的动作。即在表中设置状态status字段，标记当前的数据是否被删除

db.query('update users set status=1 where id=?', 7, (err, results) => {
    
    
  	if (err) return console.log(err.message)
    if (results.affectedRows === 1) console.log('删除数据成功')
})

8.3 Web 开发模式

服务端渲染

服务器发送给客户端的 HTML 页面，是在服务器通过字符串的拼接动态生成的。因此客户端不需要使用 Ajax 额外请求页面的数据。

app.get('/index.html', (req, res) => {
    
    
  const user = {
    
     name: 'Bruce', age: 29 }
  const html = `<h1>username:${
      
      user.name}, age:${
      
      user.age}</h1>`
  res.send(html)
})

• 优点：

1. 前端耗时短。浏览器只需直接渲染页面，无需额外请求数据。
2. 有利于 SEO。服务器响应的是完整的 HTML 页面内容，有利于爬虫爬取信息。

• 缺点：

1. 占用服务器资源。服务器需要完成页面内容的拼接，若请求比较多，会对服务器造成一定访问压力。
2. 不利于前后端分离，开发效率低。

前后端分离

前后端分离的开发模式，依赖于 Ajax 技术的广泛应用。后端只负责提供 API 接口，前端使用 Ajax 调用接口。

• 优点：

1. 开发体验好。前端专业页面开发，后端专注接口开发。
2. 用户体验好。页面局部刷新，无需重新请求页面。
3. 减轻服务器的渲染压力。页面最终在浏览器里生成。

• 缺点：

  不利于 SEO。完整的 HTML 页面在浏览器拼接完成，因此爬虫无法爬取页面的有效信息。

Vue、React 等框架的 SSR（server side render）技术能解决 SEO 问题。

如何选择

• 企业级网站，主要功能是展示，没有复杂交互，且需要良好的 SEO，可考虑服务端渲染
• 后台管理项目，交互性强，无需考虑 SEO，可使用前后端分离
• 为同时兼顾首页渲染速度和前后端分离开发效率，可采用首屏服务器端渲染 + 其他页面前后端分离的开发模式

8.4 身份认证

• 身份认证又称“身份验证”、“鉴权”，是指通过一定的手段，完成对用户的确认
• 如各大网站的手机验证码登录、账号密码验证等
• 服务端渲染推荐使用Session认证机制
• 前后端分离推荐使用JWT认证机制

8.4.1 Session 认证机制

服务端渲染推荐使用 Session 认证机制

Session 工作原理

会员卡例子详解：

1. HTTP 协议的无状态性

• 了解 HTTP 协议的无状态性是进一步学习 Session 认证机制的必要前提
• HTTP 协议的无状态性，指的是客户端的每次 HTTP 请求都是独立的，连续多个请求之间没有直接的关系，服务器不会主动保留每次 HTTP 请求的状态

2. 如何突破 HTTP 无状态的限制

对于超市来说，为了方便收银员在进行结算时给 VIP 用户打折，超市可以为每个 VIP 用户发放会员卡

注意： 现实生活中的会员卡身份认证方式，在 Web 开发中的专业术语叫做 Cookie。

3. 关于 Cookie

• Cookie 是存储在用户浏览器中的一段不超过 4 KB 的字符串
• 它由一个名称（Name）、一个值（Value）和其它几个用于控制 Cookie 有效期、安全性、使用范围的可选属性组成
  -不同域名下的 Cookie 各自独立，每当客户端发起请求时，会自动把当前域名下所有未过期的 Cookie 一同发送到服务器
• Cookie的几大特性：

1. 自动发送
2. 域名独立
3. 过期时限
4. 4KB 限制

4. Cookie 在身份认证中的作用

• 客户端第一次请求服务器的时候，服务器通过响应头的形式，向客户端发送一个身份认证的 Cookie，客户端会自动将 Cookie 保存在浏览器中
• 随后，当客户端浏览器每次请求服务器的时候，浏览器会自动将身份认证相关的 Cookie，通过请求头的形式发送给服务器，服务器即可验明客户端的身份
  

5. Cookie 不具有安全性

• 由于 Cookie 是存储在浏览器中的，而且浏览器也提供了读写 Cookie 的 API，因此 Cookie 很容易被伪造，不具有安全性
• 因此不建议服务器将重要的隐私数据，通过 Cookie 的形式发送给浏览器
• 注意区分伪造跟盗取的不同
  
  注意： 千万不要使用 Cookie 存储重要且隐私的数据！比如用户的身份信息、密码等。

6. 提高身份认证的安全性

这种 “会员卡 + 刷卡认证” 的设计理念，就是 Session 认证机制的精髓。

8.4.2 Express 中使用 Session 认证

安装 express-session 中间件

npm install express-session

配置中间件

const session = require('express-session')
app.use(
	session({
    
    
		secret: '做一只猫', 		// secret 属性的值为任意字符串
		resave: false,			//固定写法
		saveUninitalized: true	//固定写法
  })
)

向 session 中存数据
中间件配置成功后，可通过 req.session 访问 session 对象，存储用户信息

app.post('/api/login', (req, res) => {
    
    
	//判断用户提交的登录信息是否正确
	if(req.body.username !== 'admin' || req.body.password !== '000000'){
    
    
		return res.send({
    
    status: 1, msg: '登录失败'})
	}
	req.session.user = req.body	//将用户的信息存储到S
	req.session.isLogin = true

 	res.send({
    
     status: 0, msg: 'login done' })
})

从 session 取数据

app.get('/api/username', (req, res) => {
    
    
	//判断用户是否登录
 	if (!req.session.isLogin) {
    
    
    	return res.send({
    
     status: 1, msg: 'fail' })
  	}
  	res.send({
    
     status: 0, msg: 'success', username: req.session.user.username })
})

清空 session

app.post('/api/logout', (req, res) => {
    
    
 	// 清空当前客户端的session信息
	req.session.destroy()
	res.send({
    
     status: 0, msg: '退出登录成功' })
})

8.4.3 JWT 认证机制

• Session 认证机制需要配合 Cookie 才能实现。
• 由于 Cookie 默认不支持跨域访问，所以，当涉及到前端跨域请求后端接口的时候，需要做很多额外的配置，才能实现跨域 Session 认证
• JWT（英文全称：JSON Web Token） 是目前最流行的跨域认证解决方案

注意：

1. 当前端请求后端接口不存在跨域问题的时候，推荐使用 Session 身份认证机制
2. 当前端需要跨域请求后端接口的时候，推荐使用 JWT 认证机制

JWT 的工作原理
用户的信息通过 Token 字符串的形式，保存在客户端浏览器中。服务器通过还原 Token 字符串的形式来认证用户的身份

JWT 组成部分：
Header、Payload、Signature

• Payload 是真正的用户信息，加密后的字符串
• Header 和 Signature 是安全性相关部分，保证 Token 安全性
• 三者使用 . 分隔

Header.Payload.Signature

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpZCI6MTcsInVzZXJuYW1lIjoiQnJ1Y2UiLCJwYXNzd29yZCI6IiIsIm5pY2tuYW1lIjoiaGVsbG8iLCJlbWFpbCI6InNjdXRAcXEuY29tIiwidXNlcl9waWMiOiIiLCJpYXQiOjE2NDE4NjU3MzEsImV4cCI6MTY0MTkwMTczMX0.bmqzAkNSZgD8IZxRGGyVlVwGl7EGMtWitvjGD-a5U5c

JWT 使用方式：

• 客户端会把 JWT 存储在 localStorage 或 sessionStorage 中
• 此后客户端与服务端通信需要携带 JWT 进行身份认证，将 JWT 存在 HTTP 请求头 Authorization 字段中
• 加上 Bearer 前缀

Authorization: Bearer <token>

8.4.4 Express 使用 JWT

安装

• jsonwebtoken 用于将用户的信息生成 JWT 字符串
• express-jwt 用于将 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象

//安装多个包中间用空格隔开
npm install jsonwebtoken express-jwt

定义 secret 密钥

• 为保证 JWT 字符串的安全性，防止其在网络传输过程中被破解，需定义用于加密和解密的 secret 密钥

1. 生成 JWT 字符串时，使用密钥加密信息，得到加密好的 JWT 字符串
2. 把 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象时，使用密钥解密

const jwt = require('jsonwebtoken')
const expressJWT = require('express-jwt')

// 密钥可以为任意字符串
const secretKey = '做一只猫No.1'

生成 JWT 字符串

app.post('/api/login', (req, res) => {
    
    
  ...
  res.send({
    
    
    status: 200,
    message: '登录成功',
    // jwt.sign() 生成 JWT 字符串
    // 参数：用户信息对象、加密密钥、配置对象-token有效期
    // 尽量不保存敏感信息，因此只有用户名，没有密码
    token: jwt.sign({
    
    username: userInfo.username}, secretKey, {
    
    expiresIn: '10h'})
  })
})

JWT 字符串还原为 JSON 对象

• 客户端访问有权限的接口时，需通过请求头的 Authorization 字段，将 Token 字符串发送到服务器进行身份认证
• 服务器可以通过 express-jwt 中间件将客户端发送过来的 Token 解析还原成 JSON 对象

// unless({ path: [/^\/api\//] }) 指定哪些接口无需访问权限
app.use(expressJWT({
    
     
	secret: secretKey,
	//6.0版本之后要加上这个
	algorithms: [‘HS256’]
}).unless({
    
     path: [/^\/api\//] }))

获取用户信息

• 当 express-jwt 中间件配置成功后，即可在那些有权限的接口中，使用 req.user 对象，来访问从 JWT 字符串中解析出来的用户信息

app.get('/admin/getinfo', (req, res) => {
    
    
  console.log(req.user)
  res.send({
    
    
    status: 200,
    message: '获取信息成功',
    //data: req.user
    //6.0版本后改用req.auth
    data: req.auth
    
  })
})

捕获解析 JWT 失败后产生的错误

• 当使用 express-jwt 解析 Token 字符串时，如果客户端发送过来的 Token 字符串过期或不合法，会产生一个解析失败的错误，影响项目的正常运行
• 通过 Express 的错误中间件，捕获这个错误并进行相关的处理

app.use((err, req, res, next) => {
    
    
  if (err.name === 'UnauthorizedError') {
    
    
    return res.send({
    
     status: 401, message: 'Invalid token' })
  }
  res.send({
    
     status: 500, message: 'Unknown error' })
})

注： 本篇博客不包含时钟案例（P11-P13），时钟web案例（P18），大事件项目（P77-P96），仅包含基础知识内容，供搜索备忘。