#### 一个基础的HTTP服务器
当我准备开始写我的第一个“真正的”Node.js应用的时候,我不但不知道怎么写Node.js代码,也不知道怎么组织这些代码。
我应该把所有东西都放进一个文件里吗?网上有很多教程都会教你把所有的逻辑都放进一个用Node.js写的基础HTTP服务器里。但是如果我想加入更多的内容,同时还想保持代码的可读性呢?
实际上,只要把不同功能的代码放入不同的模块中,保持代码分离还是相当简单的。
这种方法允许你拥有一个干净的主文件(main file),你可以用Node.js执行它;同时你可以拥有干净的模块,它们可以被主文件和其他的模块调用。
那么,现在我们来创建一个用于启动我们的应用的主文件,和一个保存着我们的HTTP服务器代码的模块。
在我的印象里,把主文件叫做index.js或多或少是个标准格式。把服务器模块放进叫server.js的文件里则很好理解。
让我们先从服务器模块开始。在你的项目的根目录下创建一个叫`server.js`的文件,并写入以下代码:
~~~
var http = require("http");
http.createServer(function(request, response) {
response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
response.write("Hello World");
response.end();
}).listen(8888);
~~~
搞定!你刚刚完成了一个可以工作的HTTP服务器。为了证明这一点,我们来运行并且测试这段代码。首先,用Node.js执行你的脚本:
~~~
node server.js
~~~
接下来,打开浏览器访问`http://localhost:8888/`,你会看到一个写着`“Hello World”`的网页。
这很有趣,不是吗?让我们先来谈谈HTTP服务器的问题,把如何组织项目的事情先放一边吧,你觉得如何?我保证之后我们会解决那个问题的。
#### 分析HTTP服务器
那么接下来,让我们分析一下这个HTTP服务器的构成。
第一行请求(require)Node.js自带的 http 模块,并且把它赋值给 http 变量。
接下来我们调用http模块提供的函数: createServer 。这个函数会返回一个对象,这个对象有一个叫做 listen 的方法,这个方法有一个数值参数,指定这个HTTP服务器监听的端口号。
咱们暂时先不管 http.createServer 的括号里的那个函数定义。
我们本来可以用这样的代码来启动服务器并侦听8888端口:
~~~
var http = require("http");
var server = http.createServer();
server.listen(8888);
~~~
这段代码只会启动一个侦听8888端口的服务器,它不做任何别的事情,甚至连请求都不会应答。
最有趣(而且,如果你之前习惯使用一个更加保守的语言,比如PHP,它还很奇怪)的部分是 `createServer()` 的第一个参数,**一个函数定义**。
实际上,这个函数定义是 createServer() 的第一个也是唯一一个参数。因为在JavaScript中,函数和其他变量一样都是可以被传递的。
#### 进行函数传递
举例来说,你可以这样做:
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function say(word) {
console.log(word);
}
function execute(someFunction, value) {
someFunction(value);
}
execute(say, "Hello");
~~~
请仔细阅读这段代码!在这里,我们把 say 函数作为execute函数的第一个变量进行了传递。这里传递的不是 say 的返回值,而是 say 本身!
这样一来, say 就变成了execute 中的本地变量 someFunction ,execute可以通过调用 someFunction() (带括号的形式)来使用 say 函数。
当然,因为 say 有一个变量, execute 在调用 someFunction 时可以传递这样一个变量。
我们可以,就像刚才那样,用它的名字把一个函数作为变量传递。但是我们不一定要绕这个“先定义,再传递”的圈子,我们可以直接在另一个函数的括号中定义和传递这个函数:
~~~
function execute(someFunction, value) {
someFunction(value);
}
execute(function(word){ console.log(word) }, "Hello");
~~~
我们在 execute 接受第一个参数的地方直接定义了我们准备传递给 execute 的函数。
用这种方式,我们甚至不用给这个函数起名字,这也是为什么它被叫做 匿名函数 。
这是我们和我所认为的“进阶”JavaScript的第一次亲密接触,不过我们还是得循序渐进。现在,我们先接受这一点:在JavaScript中,一个函数可以作为另一个函数接收一个参数。我们可以先定义一个函数,然后传递,也可以在传递参数的地方直接定义函数。
#### 函数传递是如何让HTTP服务器工作的
带着这些知识,我们再来看看我们简约而不简单的HTTP服务器:
~~~
var http = require("http");
http.createServer(function(request, response) {
response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
response.write("Hello World");
response.end();
}).listen(8888);
~~~
现在它看上去应该清晰了很多:我们向 createServer 函数传递了一个匿名函数。
用这样的代码也可以达到同样的目的:
~~~
var http = require("http");
function onRequest(request, response) {
response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
response.write("Hello World");
response.end();
}
http.createServer(onRequest).listen(8888);
~~~
也许现在我们该问这个问题了:我们为什么要用这种方式呢?
#### 基于事件驱动的回调
这个问题可不好回答(至少对我来说),不过这是Node.js原生的工作方式。它是事件驱动的,这也是它为什么这么快的原因。
你也许会想花点时间读一下`Felix Geisendörfer`的大作`Understanding node.js`,它介绍了一些背景知识。
这一切都归结于“Node.js是事件驱动的”这一事实。好吧,其实我也不是特别确切的了解这句话的意思。不过我会试着解释,为什么它对我们用Node.js写网络应用(Web based application)是有意义的。
当我们使用 `http.createServer` 方法的时候,我们当然不只是想要一个侦听某个端口的服务器,我们还想要它在服务器收到一个HTTP请求的时候做点什么。
问题是,这是异步的:请求任何时候都可能到达,但是我们的服务器却跑在一个单进程中。
写PHP应用的时候,我们一点也不为此担心:任何时候当有请求进入的时候,网页服务器(通常是Apache)就为这一请求新建一个进程,并且开始从头到尾执行相应的PHP脚本。
那么在我们的`Node.js`程序中,当一个新的请求到达`8888`端口的时候,我们怎么控制流程呢?
嗯,这就是`Node.js/JavaScript`的事件驱动设计能够真正帮上忙的地方了——虽然我们还得学一些新概念才能掌握它。让我们来看看这些概念是怎么应用在我们的服务器代码里的。
我们创建了服务器,并且向创建它的方法传递了一个函数。无论何时我们的服务器收到一个请求,这个函数就会被调用。
我们不知道这件事情什么时候会发生,但是我们现在有了一个处理请求的地方:它就是我们传递过去的那个函数。至于它是被预先定义的函数还是匿名函数,就无关紧要了。
这个就是传说中的 回调 。我们给某个方法传递了一个函数,这个方法在有相应事件发生时调用这个函数来进行 回调 。
至少对我来说,需要一些功夫才能弄懂它。你如果还是不太确定的话就再去读读Felix的博客文章。
让我们再来琢磨琢磨这个新概念。我们怎么证明,在创建完服务器之后,即使没有HTTP请求进来、我们的回调函数也没有被调用的情况下,我们的代码还继续有效呢?我们试试这个:
~~~
var http = require("http");
function onRequest(request, response) {
console.log("Request received.");
response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
response.write("Hello World");
response.end();
}
http.createServer(onRequest).listen(8888);
console.log("Server has started.");
~~~
注意:在 onRequest (我们的回调函数)触发的地方,我用 console.log 输出了一段文本。在HTTP服务器开始工作之后,也输出一段文本。
当我们与往常一样,运行它node server.js时,它会马上在命令行上输出“Server has started.”。当我们向服务器发出请求(在浏览器访问`http://localhost:8888/` ),“Request received.”这条消息就会在命令行中出现。
这就是事件驱动的异步服务器端JavaScript和它的回调啦!
(请注意,当我们在服务器访问网页时,我们的服务器可能会输出两次“Request received.”。那是因为大部分浏览器都会在你访问 http://localhost:8888/ 时尝试读取 http://localhost:8888/favicon.ico )
#### 服务器是如何处理请求的
好的,接下来我们简单分析一下我们服务器代码中剩下的部分,也就是我们的回调函数 onRequest() 的主体部分。
当回调启动,我们的 onRequest() 函数被触发的时候,有两个参数被传入: request 和 response 。
它们是对象,你可以使用它们的方法来处理HTTP请求的细节,并且响应请求(比如向发出请求的浏览器发回一些东西)。
所以我们的代码就是:当收到请求时,使用` response.writeHead() `函数发送一个HTTP状态200和HTTP头的内容类型(content-type),使用` response.write() `函数在HTTP相应主体中发送文本“Hello World"。
最后,我们调用 response.end() 完成响应。
目前来说,我们对请求的细节并不在意,所以我们没有使用 request 对象。
#### 服务端的模块放在哪里
OK,就像我保证过的那样,我们现在可以回到我们如何组织应用这个问题上了。我们现在在 server.js 文件中有一个非常基础的HTTP服务器代码,而且我提到通常我们会有一个叫 index.js 的文件去调用应用的其他模块(比如 server.js 中的HTTP服务器模块)来引导和启动应用。
我们现在就来谈谈怎么把server.js变成一个真正的Node.js模块,使它可以被我们(还没动工)的 index.js 主文件使用。
也许你已经注意到,我们已经在代码中使用了模块了。像这样:
~~~
var http = require("http");
...
http.createServer(...);
~~~
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。
给这种本地变量起一个和模块名称一样的名字是一种惯例,但是你也可以按照自己的喜好来:
~~~
var foo = require("http");
...
foo.createServer(...);
~~~
很好,怎么使用Node.js内部模块已经很清楚了。我们怎么创建自己的模块,又怎么使用它呢?
等我们把 server.js 变成一个真正的模块,你就能搞明白了。
事实上,我们不用做太多的修改。把某段代码变成模块意味着我们需要把我们希望提供其功能的部分 导出 到请求这个模块的脚本。
目前,我们的HTTP服务器需要导出的功能非常简单,因为请求服务器模块的脚本仅仅是需要启动服务器而已。
我们把我们的服务器脚本放到一个叫做 start 的函数里,然后我们会导出这个函数。
~~~
var http = require("http");
function start() {
function onRequest(request, response) {
console.log("Request 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;
~~~
这样,我们现在就可以创建我们的主文件 index.js 并在其中启动我们的HTTP了,虽然服务器的代码还在 server.js 中。
创建 index.js 文件并写入以下内容:
~~~
var server = require("./server");
server.start();
~~~
正如你所看到的,我们可以像使用任何其他的内置模块一样使用server模块:请求这个文件并把它指向一个变量,其中已导出的函数就可以被我们使用了。
好了。我们现在就可以从我们的主要脚本启动我们的的应用了,而它还是老样子:
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node index.js
~~~
非常好,我们现在可以把我们的应用的不同部分放入不同的文件里,并且通过生成模块的方式把它们连接到一起了。