一個基礎的HTTP服務器 · Node.js

#### 一個基礎的HTTP服務器當我準備開始寫我的第一個“真正的”Node.js應用的時候，我不但不知道怎么寫Node.js代碼，也不知道怎么組織這些代碼。我應該把所有東西都放進一個文件里嗎？網上有很多教程都會教你把所有的邏輯都放進一個用Node.js寫的基礎HTTP服務器里。但是如果我想加入更多的內容，同時還想保持代碼的可讀性呢？實際上，只要把不同功能的代碼放入不同的模塊中，保持代碼分離還是相當簡單的。這種方法允許你擁有一個干凈的主文件（main file），你可以用Node.js執行它；同時你可以擁有干凈的模塊，它們可以被主文件和其他的模塊調用。那么，現在我們來創建一個用于啟動我們的應用的主文件，和一個保存著我們的HTTP服務器代碼的模塊。在我的印象里，把主文件叫做index.js或多或少是個標準格式。把服務器模塊放進叫server.js的文件里則很好理解。讓我們先從服務器模塊開始。在你的項目的根目錄下創建一個叫`server.js`的文件，并寫入以下代碼： ~~~ 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！你剛剛完成了一個可以工作的HTTP服務器。為了證明這一點，我們來運行并且測試這段代碼。首先，用Node.js執行你的腳本： ~~~ node server.js ~~~ 接下來，打開瀏覽器訪問`http://localhost:8888/`，你會看到一個寫著`“Hello World”`的網頁。這很有趣，不是嗎？讓我們先來談談HTTP服務器的問題，把如何組織項目的事情先放一邊吧，你覺得如何？我保證之后我們會解決那個問題的。 #### 分析HTTP服務器那么接下來，讓我們分析一下這個HTTP服務器的構成。第一行請求（require）Node.js自帶的 http 模塊，并且把它賦值給 http 變量。接下來我們調用http模塊提供的函數： createServer 。這個函數會返回一個對象，這個對象有一個叫做 listen 的方法，這個方法有一個數值參數，指定這個HTTP服務器監聽的端口號。咱們暫時先不管 http.createServer 的括號里的那個函數定義。我們本來可以用這樣的代碼來啟動服務器并偵聽8888端口： ~~~ var http = require("http"); var server = http.createServer(); server.listen(8888); ~~~ 這段代碼只會啟動一個偵聽8888端口的服務器，它不做任何別的事情，甚至連請求都不會應答。最有趣（而且，如果你之前習慣使用一個更加保守的語言，比如PHP，它還很奇怪）的部分是 `createServer()` 的第一個參數，**一個函數定義**。實際上，這個函數定義是 createServer() 的第一個也是唯一一個參數。因為在JavaScript中，函數和其他變量一樣都是可以被傳遞的。 #### 進行函數傳遞舉例來說，你可以這樣做： ~~~ function say(word) { console.log(word); } function execute(someFunction, value) { someFunction(value); } execute(say, "Hello"); ~~~ 請仔細閱讀這段代碼！在這里，我們把 say 函數作為execute函數的第一個變量進行了傳遞。這里傳遞的不是 say 的返回值，而是 say 本身！這樣一來， say 就變成了execute 中的本地變量 someFunction ，execute可以通過調用 someFunction() （帶括號的形式）來使用 say 函數。當然，因為 say 有一個變量， execute 在調用 someFunction 時可以傳遞這樣一個變量。我們可以，就像剛才那樣，用它的名字把一個函數作為變量傳遞。但是我們不一定要繞這個“先定義，再傳遞”的圈子，我們可以直接在另一個函數的括號中定義和傳遞這個函數： ~~~ function execute(someFunction, value) { someFunction(value); } execute(function(word){ console.log(word) }, "Hello"); ~~~ 我們在 execute 接受第一個參數的地方直接定義了我們準備傳遞給 execute 的函數。用這種方式，我們甚至不用給這個函數起名字，這也是為什么它被叫做匿名函數。這是我們和我所認為的“進階”JavaScript的第一次親密接觸，不過我們還是得循序漸進。現在，我們先接受這一點：在JavaScript中，一個函數可以作為另一個函數接收一個參數。我們可以先定義一個函數，然后傳遞，也可以在傳遞參數的地方直接定義函數。 #### 函數傳遞是如何讓HTTP服務器工作的帶著這些知識，我們再來看看我們簡約而不簡單的HTTP服務器： ~~~ var http = require("http"); http.createServer(function(request, response) { response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"}); response.write("Hello World"); response.end(); }).listen(8888); ~~~ 現在它看上去應該清晰了很多：我們向 createServer 函數傳遞了一個匿名函數。用這樣的代碼也可以達到同樣的目的： ~~~ 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); ~~~ 也許現在我們該問這個問題了：我們為什么要用這種方式呢？ #### 基于事件驅動的回調這個問題可不好回答（至少對我來說），不過這是Node.js原生的工作方式。它是事件驅動的，這也是它為什么這么快的原因。你也許會想花點時間讀一下`Felix Geisend?rfer`的大作`Understanding node.js`，它介紹了一些背景知識。這一切都歸結于“Node.js是事件驅動的”這一事實。好吧，其實我也不是特別確切的了解這句話的意思。不過我會試著解釋，為什么它對我們用Node.js寫網絡應用（Web based application）是有意義的。當我們使用 `http.createServer` 方法的時候，我們當然不只是想要一個偵聽某個端口的服務器，我們還想要它在服務器收到一個HTTP請求的時候做點什么。問題是，這是異步的：請求任何時候都可能到達，但是我們的服務器卻跑在一個單進程中。寫PHP應用的時候，我們一點也不為此擔心：任何時候當有請求進入的時候，網頁服務器（通常是Apache）就為這一請求新建一個進程，并且開始從頭到尾執行相應的PHP腳本。那么在我們的`Node.js`程序中，當一個新的請求到達`8888`端口的時候，我們怎么控制流程呢？嗯，這就是`Node.js/JavaScript`的事件驅動設計能夠真正幫上忙的地方了——雖然我們還得學一些新概念才能掌握它。讓我們來看看這些概念是怎么應用在我們的服務器代碼里的。我們創建了服務器，并且向創建它的方法傳遞了一個函數。無論何時我們的服務器收到一個請求，這個函數就會被調用。我們不知道這件事情什么時候會發生，但是我們現在有了一個處理請求的地方：它就是我們傳遞過去的那個函數。至于它是被預先定義的函數還是匿名函數，就無關緊要了。這個就是傳說中的回調。我們給某個方法傳遞了一個函數，這個方法在有相應事件發生時調用這個函數來進行回調。至少對我來說，需要一些功夫才能弄懂它。你如果還是不太確定的話就再去讀讀Felix的博客文章。讓我們再來琢磨琢磨這個新概念。我們怎么證明，在創建完服務器之后，即使沒有HTTP請求進來、我們的回調函數也沒有被調用的情況下，我們的代碼還繼續有效呢？我們試試這個： ~~~ 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 （我們的回調函數）觸發的地方，我用 console.log 輸出了一段文本。在HTTP服務器開始工作之后，也輸出一段文本。當我們與往常一樣，運行它node server.js時，它會馬上在命令行上輸出“Server has started.”。當我們向服務器發出請求（在瀏覽器訪問`http://localhost:8888/` ），“Request received.”這條消息就會在命令行中出現。這就是事件驅動的異步服務器端JavaScript和它的回調啦！（請注意，當我們在服務器訪問網頁時，我們的服務器可能會輸出兩次“Request received.”。那是因為大部分瀏覽器都會在你訪問 http://localhost:8888/ 時嘗試讀取 http://localhost:8888/favicon.ico ) #### 服務器是如何處理請求的好的，接下來我們簡單分析一下我們服務器代碼中剩下的部分，也就是我們的回調函數 onRequest() 的主體部分。當回調啟動，我們的 onRequest() 函數被觸發的時候，有兩個參數被傳入： request 和 response 。它們是對象，你可以使用它們的方法來處理HTTP請求的細節，并且響應請求（比如向發出請求的瀏覽器發回一些東西）。所以我們的代碼就是：當收到請求時，使用` response.writeHead() `函數發送一個HTTP狀態200和HTTP頭的內容類型（content-type），使用` response.write() `函數在HTTP相應主體中發送文本“Hello World"。最后，我們調用 response.end() 完成響應。目前來說，我們對請求的細節并不在意，所以我們沒有使用 request 對象。 #### 服務端的模塊放在哪里 OK，就像我保證過的那樣，我們現在可以回到我們如何組織應用這個問題上了。我們現在在 server.js 文件中有一個非常基礎的HTTP服務器代碼，而且我提到通常我們會有一個叫 index.js 的文件去調用應用的其他模塊（比如 server.js 中的HTTP服務器模塊）來引導和啟動應用。我們現在就來談談怎么把server.js變成一個真正的Node.js模塊，使它可以被我們（還沒動工）的 index.js 主文件使用。也許你已經注意到，我們已經在代碼中使用了模塊了。像這樣： ~~~ var http = require("http"); ... http.createServer(...); ~~~ Node.js中自帶了一個叫做“http”的模塊，我們在我們的代碼中請求它并把返回值賦給一個本地變量。這把我們的本地變量變成了一個擁有所有 http 模塊所提供的公共方法的對象。給這種本地變量起一個和模塊名稱一樣的名字是一種慣例，但是你也可以按照自己的喜好來： ~~~ var foo = require("http"); ... foo.createServer(...); ~~~ 很好，怎么使用Node.js內部模塊已經很清楚了。我們怎么創建自己的模塊，又怎么使用它呢？等我們把 server.js 變成一個真正的模塊，你就能搞明白了。事實上，我們不用做太多的修改。把某段代碼變成模塊意味著我們需要把我們希望提供其功能的部分導出到請求這個模塊的腳本。目前，我們的HTTP服務器需要導出的功能非常簡單，因為請求服務器模塊的腳本僅僅是需要啟動服務器而已。我們把我們的服務器腳本放到一個叫做 start 的函數里，然后我們會導出這個函數。 ~~~ 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; ~~~ 這樣，我們現在就可以創建我們的主文件 index.js 并在其中啟動我們的HTTP了，雖然服務器的代碼還在 server.js 中。創建 index.js 文件并寫入以下內容： ~~~ var server = require("./server"); server.start(); ~~~ 正如你所看到的，我們可以像使用任何其他的內置模塊一樣使用server模塊：請求這個文件并把它指向一個變量，其中已導出的函數就可以被我們使用了。好了。我們現在就可以從我們的主要腳本啟動我們的的應用了，而它還是老樣子： ~~~ node index.js ~~~ 非常好，我們現在可以把我們的應用的不同部分放入不同的文件里，并且通過生成模塊的方式把它們連接到一起了。