Mosh的Node.js教程（二）

前言

本系列文章是根据Mosh大佬的视频教程全方位Node开发 - Mosh整理而成，我的以为视频很是不错，因此计划边学习边整理成文章方便后期回顾。该视频教程是英文的，可是有中文字幕，感谢marking1212提供的中文字幕翻译。

本篇文章大纲

• Node的模块系统
• 全局对象
• Modules 模块
• 建立一个模块
• 加载一个模块
• 模块包装函数

Node的模块系统

经过本篇文章的学习，你将了解什么是模块，为何须要模块，以及它们是怎么工做的。

Node内置核心模块

• 操做系统 os
• 文件系统 fs
• 事件 events
• http

全局对象 Global Object

一般咱们会用console.log()在控制台打印一些东西，这个console就是全局对象，它的做用域是全局，也就是说能够在任何地方任何文件调用它。

在Node中也有不少全局对象。

在浏览器中，window对象表明的是全局对象。

当咱们调用console.log()的时候，实际上调用的是window.console.log()，固然咱们能够直接省略前面的window.，JavaScript引擎会自动前置window关键字。

相似的你看到的其余函数也属于全局对象，好比setTimeout()、clearTimeout()等，咱们能够用window.setTimeout()来调用，也能够直接调用。

一样的，当咱们声明一个变量

var message = ''
复制代码

这个变量一样属于window对象。

这里要注意的是Node中并无window对象，它有个相似的对象global，咱们一样能够经过global调用setTimeout()或者其余函数，也能够直接省略global.调用。

还有一点要注意的是，这里面定义的message变量并不会添加到global对象中，换句话说，好比你想打印console.log(global.message)，你会在控制台看到未定义的错误。

咱们在app.js文件输入如下代码：

var message = ''
console.log(global.message) // undefined
复制代码

在控制台会打印出undefined。

global的做用域只在这个文件，也就是app.js文件中，在文件外它是不可见的，这就是Node的模块化系统所致。

Modules 模块

在客户端，JavaScript是运行在浏览器中。

当咱们定义一个函数或变量，它的做用域是全局的，好比咱们定义一个sayHello函数

var sayHello = function (name) {
    
}
复制代码

它的做用域是全局，能够经过window对象访问，但其实这种行为逻辑有个问题，在真实的编程中，咱们常常讲不一样的代码放到不一样的文件中，也许在两个文件中定义了同名的sayHello函数，由于函数被添加到全局变量，当咱们在另外一个文件中定义这个名字的函数，新的定义将会覆盖旧的定义，这就是全局做用域的问题。

因此为了创建可信和可维护的应用咱们应避免定义全局函数和变量，咱们应该模块化。

咱们须要建立小型拼装块或者叫模块来存放变量和函数，这样不一样模块之间的同名函数和变量不会相互覆盖，他们被封装在模块中了。

Node的核心概念就是模块。

每一个Node中的文件都被看作模块，每一个模块中定义的变量和函数做用域仅在模块内，以面向对象的观点咱们叫它们私有成员，它们在容器外，也就是模块外是不可见的。

若是你要在模块外使用一个定义在模块中的变量或函数，咱们须要明确的导出它为公开成员。

每一个Node工程至少要包含一个文件或者说一个模块。

这里的app.js就是这个项目的主模块，咱们把module对象打印出来看一下

console.log(module)
复制代码

这个module对象看起来像全局对象，你可能会想经过全局对象global访问它，可是实际上它不是全局对象。

回到控制台，咱们运行node app.js，能够看到打印出了module对象的详细信息，它是一个JSON对象，包含了键值对，好比id，每一个模块都有独一无二的id。

Module {
  id: '.',
  exports: {},
  parent: null,
  filename: 'F:\\2020\\study\\Node.js\\node-course\\first-app\\app.js',
  loaded: false,
  children: [],
  paths:
   [ 'F:\\2020\\study\\Node.js\\node-course\\first-app\\node_modules',
     'F:\\2020\\study\\Node.js\\node-course\\node_modules',
     'F:\\2020\\study\\Node.js\\node_modules',
     'F:\\2020\\study\\node_modules',
     'F:\\2020\\node_modules',
     'F:\\node_modules' ] }
复制代码

这里，咱们先不用了解每一个属性的意思，随着课程的深刻咱们都会了解。

因此在Node中，每一个文件都是模块，模块中定义的成员做用域只在模块中，它们在模块外是不可见的。

建立一个模块

咱们给应用添加一个模块，新建一个文件logger.js，假设咱们为记录信息建立一个模块，咱们要在不少地方复用这个模块，有可能的话也会在别的应用复用。

在模块中，咱们假设要使用一个远程日志服务来记录咱们的日志，有个其余的网站能够提供日志服务，它提供了一个URL，能够经过给它发送HTTP请求来记录日志。

咱们在logger.js写一些代码

var url = 'http://mylogger.io/log' // 这不是一个真实的地址，只作演示用，咱们就假设这个例子会向这个地址发送请求

function log(message) {
    console.log(message)
}
复制代码

这个变量和这个函数的做用域都是这个文件，它们是私有的，在外部不可见。

可是，咱们想在app.js也就是咱们的主模块中想用到日志模块，咱们应该要访问log这个函数，咱们须要从app模块调用它，咱们须要将它变为公共的，能够在外部访问。

还记得module对象吗，里面有个exports属性

Module {
  id: '.',
  exports: {},
  parent: null,
  filename: 'F:\\2020\\study\\Node.js\\node-course\\first-app\\app.js',
  loaded: false,
  children: [],
  paths:
   [ 'F:\\2020\\study\\Node.js\\node-course\\first-app\\node_modules',
     'F:\\2020\\study\\Node.js\\node-course\\node_modules',
     'F:\\2020\\study\\Node.js\\node_modules',
     'F:\\2020\\study\\node_modules',
     'F:\\2020\\node_modules',
     'F:\\node_modules' ] }
复制代码

咱们看到这个属性是一个空对象，全部添加到这个对象的属性将可在外部访问。

回到咱们的logger.js模块，加入如下代码

module.exports.log = log
复制代码

咱们给exports对象添加一个log方法，让它赋值为咱们这里的log函数，换句话说，咱们这里的导出的对象，有一个同名的log方法，相似的咱们想公开这个url变量能够这样作

module.exports.url = url
复制代码

咱们也能够在导出的时候更名，不必定要相同的名字，好比在内部咱们叫它url，可是咱们在外部叫它endPoint

module.exports.endPoint = url
复制代码

这个例子中，咱们不须要导出url变量，由于这纯粹是实现的细节，在现实中，每一个模块都有不少变量和函数，咱们只想公开最少限度的成员，由于咱们想保持模块简单易用。

打个比方，想象DVD播放器，DVD播放器有几个按钮是能够给咱们操做的，这些按钮就是咱们所说的DVD播放器的公开接口。

可是在播放器内部有不少复杂到咱们不须要了解的元件，它们彻底能够从一个换成另一个，但无论怎么换它们提供给外部的按钮都是固定的。

在logger模块中，这个url是实现细节，其余的模块不须要了解它，它们只要调用log函数就能够了，因此咱们让log变为公开的，而url保持私有。

接下来，咱们要在app模块中使用它。

加载模块

咱们使用require函数来加载模块，这是Node才有的函数，浏览器里没有，这个函数须要一个参数，也就是咱们想加载的模块名称。

require('./logger.js') // 这边的.js能够省略，由于Node知道这个是一个js文件，会自动添加扩展名
复制代码

因为app.js和logger.js在同一个文件夹下，咱们使用./来表明当前文件夹。

若是这个模块是在子文件夹中能够添加子文件夹的路径。

require('./subFolder/logger')
复制代码

若是在父文件夹，可使用../来表明相对路径

require('../logger')
复制代码

这个require函数返回参数模块导出的对象，就是这边的exports对象，咱们来代码演示一下

app.js

var logger = require('./logger')
console.log(logger)
复制代码

咱们把logger变量打印出来看下获得什么，回到控制台，执行node app.js

{ log: [Function: log] }
复制代码

咱们获得一个对象，对象中有一个单一的函数log，咱们就能够在app.js中调用这个函数了。

咱们来调用一个看看

var logger = require('./logger')

logger.log('message')
复制代码

回到控制台，运行程序，能够看到打印了message信息。

这就是Node中模块的工做方式，定义一个模块，导出一个或多个成员。

做为最佳实践，导入的模块应该保存在常量中，由于咱们有可能意外的将logger从新赋值。

var logger = require('./logger')

logger = 1 // 从新赋值

logger.log('message')
复制代码

从新赋值为1后，咱们再调用log方法，就会发生异常

TypeError: logger.log is not a function 复制代码

做为对比，咱们把它定义为一个常量

const logger = require('./logger') // 使用const定义为常量

logger = 1 // 从新赋值

logger.log('message')
复制代码

再运行程序，获得另外一个异常，试图给常量赋值，有些专门检查这类错误的工具，使用它们能够避免在运行时出现问题，好比jshint。

TypeError: Assignment to constant variable.
复制代码

若是咱们意外的重写了常量的值，咱们会在查错时而不是运行时获得报错，这就是定义为常量的好处。

若是咱们不想导出一个对象，只想导出一个简单的函数，好比在logger模块中，咱们不须要导出一个对象，咱们只有一个简单的函数，对象在有多个属性或方法时才须要用获得。

咱们能够将exports直接赋值为log函数。

var url = 'http://mylogger.io/log'

function log(message) {
  console.log(message)
}

module.exports = log
复制代码

这样以后，咱们在app.js的logger就再也不是一个对象，它是一个咱们能够直接调用的函数，咱们命名为log会更好。

const log = require('./logger')

log('message') // 直接调用
复制代码

因此在你的模块中，你能够导出对象或者单一的函数。

模块包装函数

咱们已经知道了Node模块中定义的变量和函数的做用域只在当前模块内，Node是如何实现的呢？

实际上，Node并无直接运行代码，而是包装在一个函数中，在运行时，咱们的代码被转换成这样，咱们拿logger模块来举例。

(function (exports, require, module, __filename, __dirname) {
    var url = 'http://mylogger.io/log'

    function log(message) {
      console.log(message)
    }
    
    module.exports = log
})
复制代码

若是你是一个有经验的JavaScript开发者，你可能知道这是当即调用函数表达式，也叫作IIFE。若是你不清楚也没关系，这并非Node的内容，这边想表达的是Node不直接执行代码，Node老是将代码包裹在这样的一个函数中。

看看这个函数的参数，看下require，这个require看起来像全局的但实际不是，事实上它是每一个模块本地的，在每一个模块中，require都是做为参数传给函数，咱们称之为模块包装函数。

还有module参数，还有module.exports简写为exports，因此当你想将函数公开的时候能够这么写

module.exports.log = log
复制代码

也能够这么写

exports.log = log
复制代码

可是若是没有module对象引用就不能重置exports对象，换句话说，不能给exports对象赋值。

exports = log // 不要这么写
复制代码

由于这个exports是module.exports的一个引用，你不能更改它的引用。

还有__filename和__dirname分别表明文件名和目录名，咱们打印出来看一下。

console.log(__filename)
console.log(__dirname)

var url = 'http://mylogger.io/log'

function log(message) {
  console.log(message)
}

module.exports = log
复制代码

回到控制台，运行程序，打印结果以下

F:\2020\study\Node.js\node-course\first-app\logger.js
F:\2020\study\Node.js\node-course\first-app
message
复制代码

第一个是文件名，第二个是文件的完整路径。

如今，咱们对Node模块和它的运做方式有个大概的印象了，咱们知道了如何建立它们和加载它们。

Node包含了不少有用和经常使用的模块，涉及的知识点较多，下篇文章咱们再一块儿来学习下。

最后

感谢您的阅读，但愿对你有所帮助。因为本人水平有限，若是文中有描述不当的地方，烦请指正，很是感谢。

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下篇文章预告

Node的模块系统（路径模块、操做系统模块、文件模块、事件模块、HTTP模块）