Node.js学习(9)----核心模块

核心模块是 Node.js 的心脏，它由一些精简而高效的库组成，为 Node.js 提供了基本的API。主要内容包括：
 全局对象；
 常用工具；
 事件机制；
 文件系统访问；
 HTTP 服务器与客户端。

1、全局对象

JavaScript 中有一个特殊的对象，称为全局对象（Global Object），它及其所有属性都可以在程序的任何地方访问，即全局变量。在浏览器 JavaScript 中，通常 window 是全局对象，而 Node.js 中的全局对象是 global，所有全局变量（除了 global 本身以外）都是 global对象的属性。

1.1、全局对象与全局变量

global 最根本的作用是作为全局变量的宿主。按照 ECMAScript 的定义，满足以下条件的变量是全局变量：
 在最外层定义的变量；
 全局对象的属性；
 隐式定义的变量（未定义直接赋值的变量）。
当你定义一个全局变量时，这个变量同时也会成为全局对象的属性，反之亦然。需要注意的是，在 Node.js 中你不可能在最外层定义变量，因为所有用户代码都是属于当前模块的，而模块本身不是最外层上下文。

永远使用 var 定义变量以避免引入全局变量，因为全局变量会污染命名空间，提高代码的耦合风险。

1.2、process

process 是一个全局变量，即 global 对象的属性。它用于描述当前 Node.js 进程状态
的对象，提供了一个与操作系统的简单接口。通常在你写本地命令行程序的时候，少不了要和它打交道。下面介绍 process 对象的一些最常用的成员方法。

 process.argv是命令行参数数组，第一个元素是 node，第二个元素是脚本文件名，从第三个元素开始每个元素是一个运行参数。

console.log(process.argv);将以上代码存储为 argv.js，通过以下命令运行：

 process.stdout是标准输出流，通常我们使用的 console.log() 向标准输出打印字符，而 process.stdout.write() 函数提供了更底层的接口。
 process.stdin是标准输入流，初始时它是被暂停的，要想从标准输入读取数据，你必须恢复流，并手动编写流的事件响应函数。

process.stdin.resume();
process.stdin.on('data', function(data) {
process.stdout.write('read from console: ' + data.toString());
});

 process.nextTick(callback)的功能是为事件循环设置一项任务，Node.js 会在下次事件循环调响应时调用 callback。

可以访问http://nodejs.org/api/process.html获得更多的信息。

1.3、console

console 用于提供控制台标准输出，它是由 Internet Explorer 的 JScript 引擎提供的调试工具，后来逐渐成为浏览器的事实标准。Node.js 沿用了这个标准，提供与习惯行为一致的console 对象，用于向标准输出流（stdout）或标准错误流（stderr）输出字符。

 console.log()：向标准输出流打印字符并以换行符结束。console.log 接受若干个参数，如果只有一个参数，则输出这个参数的字符串形式。如果有多个参数，则以类似于 C 语言 printf() 命令的格式输出。第一个参数是一个字符串，如果没有参数，只打印一个换行。
console.log('Hello world');

 console.error()：与 console.log() 用法相同，只是向标准错误流输出。
 console.trace()：向标准错误流输出当前的调用栈。

2、常用工具util

util 是一个 Node.js 核心模块，提供常用函数的集合，用于弥补核心 JavaScript 的功能过于精简的不足。

2.1、util.inherits

util.inherits(constructor, superConstructor)是一个实现对象间原型继承的函数。JavaScript 的面向对象特性是基于原型的，与常见的基于类的不同。JavaScript 没有提供对象继承的语言级别特性，而是通过原型复制来实现的，在这里介绍 util.inherits 的用法，示例如下:

var util=require('util');
function Base()
{
	this.name='base';
	this.base=1991;
	this.sayHello=function(){
		console.log('Hello '+this.name);
	};
}
//这里是Base原型定义的函数
Base.prototype.showName=function(){
	console.log(this.name);
};
function Sub()
{
	this.name='Sub';
}
util.inherits(Sub,Base);

var objBase=new Base();
objBase.showName();
objBase.sayHello();
console.log(objBase);

var objSub=new Sub();
objSub.showName();
//objSub.sayHello();
console.log(objSub);

我们定义了一个基础对象 Base 和一个继承自 Base 的 Sub，Base 有三个在构造函数内定义的属性和一个原型中定义的函数，通过 util.inherits 实现继承。运行结果如下：

base
Hello base
{ name: 'base', base: 1991, sayHello: [Function] }
Sub
{ name: 'Sub' }

注意，Sub 仅仅继承了 Base 在原型中定义的函数，而构造函数内部创造的 base 属性和 sayHello 函数都没有被 Sub 继承。同时，在原型中定义的属性不会被 console.log 作为对象的属性输出。如果我们去掉 objSub.sayHello(); 这行的注释，将会看到错误异常。

2.2、util.inspect

util.inspect(object,[showHidden],[depth],[colors])是一个将任意对象转换
为字符串的方法，通常用于调试和错误输出。它至少接受一个参数 object，即要转换的对象。
showHidden 是一个可选参数，如果值为 true，将会输出更多隐藏信息。
depth 表示最大递归的层数，如果对象很复杂，你可以指定层数以控制输出信息的多少。如果不指定depth，默认会递归2层，指定为 null 表示将不限递归层数完整遍历对象。
如果color 值为 true，输出格式将会以 ANSI 颜色编码，通常用于在终端显示更漂亮的效果。
特别要指出的是，util.inspect 并不会简单地直接把对象转换为字符串，即使该对象定义了 toString 方法也不会调用。

var util=require('util');
function Person()
{
	this.name='MrGe';
	this.toString=function(){
		return this.name;
	};
}
var obj=new Person();
console.log(util.inspect(obj));
console.log(util.inspect(obj,true));

结果输出:

{ name: 'MrGe', toString: [Function] }
{ name: 'MrGe',
  toString: 
   { [Function]
     [length]: 0,
     [name]: '',
     [arguments]: null,
     [caller]: null,
     [prototype]: { [constructor]: [Circular] } } }

更多信息可以访问:http://nodejs.org/api/util.html

3、事件驱动events

events 是 Node.js 最重要的模块，原因是 Node.js 本身架构就是事件式的，而它提供了唯一的接口，所以堪称 Node.js 事件编程的基石。events 模块不仅用于用户代码与 Node.js 下层事件循环的交互，还几乎被所有的模块依赖。

3.1、事件发射器

events 模块只提供了一个对象： events.EventEmitter。EventEmitter 的核心就是事件发射与事件监听器功能的封装。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。当事件发射时，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。

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','Tome',1234567);

运行结果:

listener1 Tome 1234567
listener2 Tome 1234567

以上例子中，emitter 为事件 someEvent 注册了两个事件监听器，然后发射了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。

 EventEmitter.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 listener。
 EventEmitter.emit(event, [arg1], [arg2], [...]) 发射 event 事件，传递若干可选参数到事件监听器的参数表。
 EventEmitter.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。

 EventEmitter.removeListener(event, listener) 移除指定事件的某个监听器，listener 必须是该事件已经注册过的监听器。

 EventEmitter.removeAllListeners([event]) 移除所有事件的所有监听器，如果指定 event，则移除指定事件的所有监听器。

具体的请参见: http://nodejs.org/api/events.html

3.2、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发射 error 事件。当 error 被发射时，EventEmitter 规定如果没有响应的监听器，Node.js 会把它当作异常，退出程序并打印调用栈。我们一般要为会发射 error事件的对象设置监听器，避免遇到错误后整个程序崩溃。

var events = require('events');
var emitter = new events.EventEmitter();
emitter.emit('error');

3.3、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，事件的监听和发射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。