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【通识】NodeJS基础

news 2025/7/10 18:33:40

1. 基础模块

一个简单的server

var http = require('http')
http.createServer(function(request, response) {response.writeHead(200, {"Content-type": "text/plain"});response.write("Hello world");response.end();
}).listen(8888);

Flie System -fs

const { readFile } = require('node:fs/promises');
const { resolve } = require('node: path');
async function logFile() {try {const filePath = resolve('./package.json');const contents = await readFile(filePath, {encoding:'utf-8'});console.log(contents);} catch(err) {console.error(err.message);}
} 
logFile();

Path

Http

Process

2. V8核心

事件循环：宏任务和微任务
宏任务是消息队列中等待被主线程执行的事件，每个宏任务在执行时都会创建栈，宏任务结束栈也会被清空。
微任务：
1）若当前任务中产生了一个微任务不会再被当前的函数中被执行，执行微任务时不会导致栈的无限扩张
2）微任务在当前任务执行结束前被执行
3）微任务结束执行前不会执行其他任务
生存期Generator

function* getResult() {console.log('getUserID before');yield "getUserID"; // yield是生成器函数中的暂停和恢复点，首先暂停并返回`{value:"getUserId, done:false}`console.log('getUserName before'); // 下次执行.next()时执行yield 'getUserName'; // 暂停并返回`{value:"getUserName, done:false}`console.log('name before');return 'name'; // 
}
let res = getResult();

内存原理

3. 基础概念

文字编码 - Node.js支持以下：ascii（7位，去掉高位的话这种编码非常快）；utf-8多字节编码的Unicode字符、许多网页和其他文档都使用UTF-8；utf16le中2或4个字节，小字节序编码的Unicode字符，支持代理对（U+10000至U+10FFFF）；ucs2和utf16le的别名；base64编码（包括小写字母a-z，大写A-Z,数字0-9，符号+、/一共64个字符的字符集（另加一个"="，实际65），任何符号都可以转换成这个字符集中的字符，转换过程称为base64编码）；latin1一种将Buffer编码成一字节编码的字符串的方式（由IANA定义在RFC1345）；binary是latin1的别名；hex将每个字节编码为两个十六进制字符

在ECMAScript 2015(ES6)引入TypedArray前，JS没有读取或操作二进制数据流的机制。TypedArray已被添加进ES6中，buffer类以一种更优化、更适合Node.js的方式实现了Uint8Array。Buffer类的实例类似于整数数组，但buffer大小固定且在V8堆外分配物理内存。Buffer类在Node.js中是一个全局变量，因此无需使用require(‘buffer’).Buffer

Buffer对象用于表示固定长度的字节序列，类是JS中Uint8Array类的子类，并用涵盖额外用例的方法对其进行扩展。Node.js API在支持Buffer的地方页接受纯Uint8Array，通过import或require语句显式地引用
js: Unit8Array - 该类型的数组，内容初始化为0。建立后用对象或标准数组索引语法（即使用括号表示）引用数组中的元素

const { Buffer } = require('buffer');
// 创建一个长度为10的缓冲区
const buf1 = Buffer.alloc(10);
// ...的Buffer
// 填充值为'1'
const buf2 = Buffer.alloc(10,1);
// 创建...为10的未初始化缓冲区
// 比调用alloc()要快但返回的Buffer实例可能包含旧的数据
// 使用fill()，write()或其他填充Buffer的函数覆盖内容
const buf3 = Buffer.allocUnsafe(10);
// 从数组创建[1,2,3]
const buf4 = Buffer.from([1,2,3]); 
// creates a buffer containing the bytes[1,1,1,1] - the entries are all truncated using `(value &255)` to fit into the range 0-255
// 翻译：creates a buffer containing the bytes[1,1,1,1] - the entries are all truncated using `(value &255)` to fit into the range 0-255
// 其中，保留技术符号&和位运算表达式原貌；"truncated"译为"截断"并补充说明"截取到...范围内"的操作结果；使用中文破折号“——”或括号（）体现原文的补充说明关系
// 明确0-255范围值（计算机领域通常不写作"0～255“）
// 补充位运算说明使”&“操作的技术含义更清晰
const buf5 = Buffer.from([257,257.5, -255, '1'])
// 为字符串'tsamest'创建一个包含utf-8编码字节的缓冲区
// [0x74, 0xc3, 0xa9, 0x73, 0x74]（十六进制）
// [116, 195, 169, 115, 116]（十进制）
const buf6 = Buffer.from('test')
// 创建一个包含Latin-1字节的缓冲区[0x74, 0xe9, 0x73, 0x74]
const buf7 = Buffer.from('test', 'latin1');
const { Buffer } = require('node: buffer'）;
const buf = Buffer.from('Hello world', 'utf8');
console.log(buf, toString('hex');

图像编码 - Base64
概念是字符串（图片等）转换成二进制序列，然后按每6个二进制位为一组分成若干组。若不足6位，则低位补0。每6位组成一个新字节、高位补00，构成一个新的二进制序列，最后根据base64索引表中的值找到对应的字符

原始字符	a	b	c
ascii编码	97	98	99
二进制位	01100001	01110010	01100011
编码转换	00011000	00010110	00001001	00100011
base64索引值	24	22	9	35
base64字符	Y	W	J	j

如01100001这里，分割为6位组需要补到12位（即6x2），即低位补4个0：01100001+0000 $\rightarrow $011000010000：分割为两组011000, 010000
->Base64字节：高位补0有00011000，00010000
通过查表映射
左移两位：01100001->10000100不匹配
循环右移：01100001->01011000不匹配
位反转：01100001->10000110不匹配
在这里插入图片描述
（该图像来源于：https://www.w3ccoo.com/tools/base64code/）

2. Express Koa的开发

Web Server开发
1）开发web server需要处理的问题：
a. 接受请求，解析参数，get/post, restful, upload
b. 处理静态资源
c. ssr渲染前端页面
d. 创建数据库页面，使用model进行数据库操作
e. session, cookie等用于登录的处理, token的签发
f. api请求的处理，包括路由逻辑
g. 拦截器的开发方便做路由拦截
h. api参数过滤，方便处理请求参数
i. mq消息队列，分布式系统基础
j. websocket\webrtc实时性
k. 并发处理（nodejs异步函数原生性支持）
l. 事物处理（nodejs弱项）
2）核心原理
a. 异步串行流程控制：用串行化流程控制让异步任务按顺序执行，并放置到一个数组中。如图，
b. 一个由服务端渲染的Vue.js应用被认为是“同构的”（lsomorphic）或“通用的”（Universal），因为应用的大部分代码通识运行在服务端和客户端。
使用SSR的优势：更快的首屏加载（慢网速或运行缓慢的设备上很重要）；统一的心智模型；更好的SEO
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