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码农部落

  ——好记性,不如烂博客!

“高级”JavaScript知识

进行函数传递

举例来说,你可以这样做:

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。这里返回的不是 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.”。那是因为大部分服务器都会在你访问 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)。request对象主要用于接收用户的请求,response对象主要用于回复请求。

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。


构建应用的模块

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 createSever() 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。


一个完整的基于Node.js的web应用

用例

我们来把目标设定得简单点,不过也要够实际才行:

  • 用户可以通过浏览器使用我们的应用。
  • 当用户请求http://domain/start时,可以看到一个欢迎页面,页面上有一个文件上传的表单。
  • 用户可以选择一个图片并提交表单,随后文件将被上传到http://domain/upload,该页面完成上传后会把图片显示在页面上。

差不多了,你现在也可以去Google一下,找点东西乱搞一下来完成功能。但是我们现在先不做这个。

更进一步地说,在完成这一目标的过程中,我们不仅仅需要基础的代码而不管代码是否优雅。我们还要对此进行抽象,来寻找一种适合构建更为复杂的Node.js应用的方式。

应用不同模块分析

我们来分解一下这个应用,为了实现上文的用例,我们需要实现哪些部分呢?

  • 我们需要提供Web页面,因此需要一个HTTP服务器
  • 对于不同的请求,根据请求的URL,我们的服务器需要给予不同的响应,因此我们需要一个路由,用于把请求对应到请求处理程序(request handler)
  • 当请求被服务器接收并通过路由传递之后,需要可以对其进行处理,因此我们需要最终的请求处理程序
  • 路由还应该能处理POST数据,并且把数据封装成更友好的格式传递给请求处理入程序,因此需要请求数据处理功能
  • 我们不仅仅要处理URL对应的请求,还要把内容显示出来,这意味着我们需要一些视图逻辑供请求处理程序使用,以便将内容发送给用户的浏览器
  • 最后,用户需要上传图片,所以我们需要上传处理功能来处理这方面的细节

我们先来想想,使用PHP的话我们会怎么构建这个结构。一般来说我们会用一个Apache HTTP服务器并配上mod_php5模块。
从这个角度看,整个“接收HTTP请求并提供Web页面”的需求根本不需要PHP来处理。

不过对Node.js来说,概念完全不一样了。使用Node.js时,我们不仅仅在实现一个应用,同时还实现了整个HTTP服务器。事实上,我们的Web应用以及对应的Web服务器基本上是一样的。

听起来好像有一大堆活要做,但随后我们会逐渐意识到,对Node.js来说这并不是什么麻烦的事。

现在我们就来开始实现之路,先从第一个部分–HTTP服务器着手。


JavaScript与Node.js

JavaScript与你

抛开技术,我们先来聊聊你以及你和JavaScript的关系。本章的主要目的是想让你看看,对你而言是否有必要继续阅读后续章节的内容。

如果你和我一样,那么你很早就开始利用HTML进行“开发”,正因如此,你接触到了这个叫JavaScript有趣的东西,而对于JavaScript,你只会基本的操作——为web页面添加交互。

而你真正想要的是“干货”,你想要知道如何构建复杂的web站点 —— 于是,你学习了一种诸如PHP、Ruby、Java这样的编程语言,并开始书写“后端”代码。

与此同时,你还始终关注着JavaScript,随着通过一些对jQuery,Prototype之类技术的介绍,你慢慢了解到了很多JavaScript中的进阶技能,同时也感受到了JavaScript绝非仅仅是window.open() 那么简单。 .

不过,这些毕竟都是前端技术,尽管当想要增强页面的时候,使用jQuery总让你觉得很爽,但到最后,你顶多是个JavaScript用户,而非JavaScript开发者

然后,出现了Node.js,服务端的JavaScript,这有多酷啊?

于是,你觉得是时候该重新拾起既熟悉又陌生的JavaScript了。但是别急,写Node.js应用是一件事情;理解为什么它们要以它们书写的这种方式来书写则意味着——你要懂JavaScript。这次是玩真的了。

问题来了: 由于JavaScript真正意义上以两种,甚至可以说是三种形态存在(从中世纪90年代的作为对DHTML进行增强的小玩具,到像jQuery那样严格意义上的前端技术,一直到现在的服务端技术),因此,很难找到一个“正确”的方式来学习JavaScript,使得让你书写Node.js应用的时候感觉自己是在真正开发它而不仅仅是使用它。

因为这就是关键: 你本身已经是个有经验的开发者,你不想通过到处寻找各种解决方案(其中可能还有不正确的)来学习新的技术,你要确保自己是通过正确的方式来学习这项技术。

当然了,外面不乏很优秀的学习JavaScript的文章。但是,有的时候光靠那些文章是远远不够的。你需要的是指导。

本书的目标就是给你提供指导。

简短申明

业界有非常优秀的JavaScript程序员。而我并非其中一员。

我就是上一节中描述的那个我。我熟悉如何开发后端web应用,但是对“真正”的JavaScript以及Node.js,我都只是新手。我也只是最近学习了一些JavaScript的高级概念,并没有实践经验。

因此,本书并不是一本“从入门到精通”的书,更像是一本“从初级入门到高级入门”的书。

如果成功的话,那么本书就是我当初开始学习Node.js最希望拥有的教程。

服务端JavaScript

JavaScript最早是运行在浏览器中,然而浏览器只是提供了一个上下文,它定义了使用JavaScript可以做什么,但并没有“说”太多关于JavaScript语言本身可以做什么。事实上,JavaScript是一门“完整”的语言: 它可以使用在不同的上下文中,其能力与其他同类语言相比有过之而无不及。

Node.js事实上就是另外一种上下文,它允许在后端(脱离浏览器环境)运行JavaScript代码。

要实现在后台运行JavaScript代码,代码需要先被解释然后正确的执行。Node.js的原理正是如此,它使用了Google的V8虚拟机(Google的Chrome浏览器使用的JavaScript执行环境),来解释和执行JavaScript代码。

除此之外,伴随着Node.js的还有许多有用的模块,它们可以简化很多重复的劳作,比如向终端输出字符串。

因此,Node.js事实上既是一个运行时环境,同时又是一个库。

要使用Node.js,首先需要进行安装。关于如何安装Node.js,这里就不赘述了,可以直接参考官方的安装指南。如果你的是ubuntu系统,也可以参考我写的教程ubuntu下安装Node,安装完成后,继续回来阅读本书下面的内容。

“Hello World”

好了,“废话”不多说了,马上开始我们第一个Node.js应用:“Hello World”。

打开你最喜欢的编辑器,创建一个helloworld.js文件。我们要做就是向STDOUT输出“Hello World”,如下是实现该功能的代码:

console.log("Hello World");

保存该文件,并通过Node.js来执行:

node helloworld.js

正常的话,就会在终端输出Hello World 。

好吧,我承认这个应用是有点无趣,那么下面我们就来点“干货”。