一、Debug 調(diào)試方法

Node 的調(diào)試方法有很多，主要分為安裝 node-inspect 包調(diào)試、用 Chrome DevTools 調(diào)試和 IDE 調(diào)試，可以在官網(wǎng)的 Docs Debugging Guide 查看安裝方法。

下面介紹使用 Chrome DevTools 調(diào)試的方法，首先安裝 Chrome Extension NIM，打開 Inspect 入口頁面 chrome://inspect

寫一個(gè)簡單 debug.js 測試文件：

// apiTest/debug.js 
console.log("this is debug test")
function test () {
 console.log("hello world")
}
test()

使用node --inspect-brk來啟動(dòng)腳本，-brk相當(dāng)于在程序入口前加一個(gè)斷點(diǎn)，使得程序會(huì)在執(zhí)行前停下來

$ node --inspect-brk apiTest/debug.js 
Debugger listening on ws://127.0.0.1:9229/44b5d11e-3261-4090-a18c-2d811486fd0a
For help, see: https://nodejs.org/en/docs/inspector

在 chrome://inspect 中設(shè)置監(jiān)聽端口 9229（默認(rèn)），就可以看到可以 debug 的頁面：

(function (exports, require, module, __filename, __dirname) { 
console.log("this is debug test")
function test () {
 console.log("hello world")
}
test()
});

如果我們使用node --inspect來啟動(dòng)腳本，那整個(gè)代碼直接運(yùn)行到代碼結(jié)尾，無法進(jìn)行調(diào)試，但此時(shí) Node 還進(jìn)程沒有結(jié)束，所以可以在 http://127.0.0.1:9229/json/list 查詢 devtoolsFrontendUrl ，復(fù)制此 Url 到 Chrome 上進(jìn)行調(diào)試。

看到使用 Chrome DevTools 的調(diào)試方法還是比較復(fù)雜的，一些 IDE 都支持直接斷點(diǎn)調(diào)試，推薦WebStorm、VScode。

二、全局變量

在 Node 中常用的全局方法有 CommonJS、Buffer、process、console、timer 等，這些方法不需要 require引入 API 就可以直接使用。

如果希望有屬性或方法可以*“全局使用”*，那就將它掛載在 Node 的global對(duì)象上：

global.gNum = 300
console.log(gNum); // 300

在 Node 中所有模塊都可以使用這些全局變量，以下就介紹 Node 中的全局變量

2.1 CommonJS 模塊

Node CommonJS 模塊規(guī)范根據(jù)實(shí)現(xiàn)了module、exports和require模塊機(jī)制。Node 對(duì)每個(gè)文件都被進(jìn)行了模塊封裝，每個(gè)模塊有自己的作用域，如在 debug 時(shí)看到的：

(function (exports, require, module, __filename, __dirname) { 
	// some code
});

模塊機(jī)制中的 __dirname、__filename、exports、module、require()這些變量雖然看起來是全局的，但其實(shí)它們僅存在于模塊范圍。需要注意的幾點(diǎn)是：

• 模塊內(nèi)部module變量代表模塊本身
• 模塊提供require()方法引入外部模塊到當(dāng)前的上下文中
• module.exports屬性代表模塊對(duì)外接口，默認(rèn)的快捷方式exports

簡單的使用方式如下：

/* common_exports.js */
exports.num = 100 
exports.obj = {
 a : 200
}
exports = {
 count : 300
}
/* common_require.js */
const mod = require('./common_exports')
console.log(mod) // { num: 100, obj: { a: 200 } }
console.log(mod.count) // undefined

注意到上例中的mod.count為undefined，這是因?yàn)閑xports只是module.exports的引用，可以給exports添加屬性，但不能修改exports的指向。

2.2 process 進(jìn)程對(duì)象

process 包含了進(jìn)程相關(guān)的屬性和方法，Node 的 process 文檔 中的內(nèi)容特別多，列舉幾個(gè)常用方法。

Node 進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)傳遞的參數(shù)都在 process.arg數(shù)組中：

// process.js
const {argv , execPath} = process
argv.forEach((val, index) => {
 console.log(`${index}: ${val}`)
})
console.log(execPath)

可以在執(zhí)行 process.js 時(shí)傳遞其他參數(shù)，這些參數(shù)都會(huì)保存在argv中：

$ node apiTest/process.js one=1 --inspect --version
0: /usr/local/bin/node
1: /Users/mobike/Documents/webProjects/testNode/apiTest/process.js
2: one=1
3: --inspect
4: --version
/usr/local/bin/node

process.argv第一個(gè)參數(shù)就是 process.execPath ，即調(diào)用執(zhí)行程序 Node 的路徑，第二個(gè)參數(shù)時(shí)被執(zhí)行的 JS 文件路徑，剩下的就是自定義參數(shù)。

process.env是包含運(yùn)行環(huán)境各種參數(shù)的對(duì)象，可以直接輸出env查看所有參數(shù)信息，也可以輸出某個(gè)屬性：

const {env} = process.env
console.log(env.PATH) // /usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:/Users/Documents/webProjects/testNode/node_modules/.bin
console.log(env.SHELL) // /bin/zsh

在 webpack 打包過程中常用process.env.NODE_ENV判斷生產(chǎn)環(huán)境或開發(fā)環(huán)境，process.env是沒有NODE_ENV這個(gè)屬性的，你可以在系統(tǒng)環(huán)境變量中配置，也可以在項(xiàng)目程序直接設(shè)置process.env.NODE_ENV=‘dev’。

process.cwd()方法返回 Node.js 進(jìn)程的當(dāng)前工作目錄，和 Linus 命令$ pwd功能一樣：

// process.js
console.log(process.cwd()) // /Users/Documents/webProjects/testNode
復(fù)制代碼
$ node process.js
/Users/WebstormProjects/testNode
$ pwd
/Users/WebstormProjects/testNode

2.3 Timers 異步

Node 中的計(jì)時(shí)器方法與 Web 瀏覽器中的JS 計(jì)時(shí)器類似，但內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是基于 Node 的 Event Loop。Node 中的計(jì)時(shí)器有setImmediate()、setTimeout()、setInterval()。

在 Node 中有一個(gè)輕量級(jí)的process.nextTick()異步方法，它是在當(dāng)前事件隊(duì)列結(jié)束時(shí)調(diào)用， setImmediate()是當(dāng)前 Node Event Loop 結(jié)束時(shí)立即執(zhí)行，那執(zhí)行順序有什么區(qū)別呢？

下面舉例說明process.nextTick(fn)與setImmediate(fn)與setTimeout(fn,0)之間的區(qū)別：

// timer.js 
setImmediate(()=>{
 console.log("setImmediate")
});
setTimeout(()=>{
 console.log("setTimeout 0")
},0);
setTimeout(()=>{
 console.log("setTimeout 100")
},100);
process.nextTick(()=>{
 console.log("nextTick")
 process.nextTick(()=>{
 console.log("nextTick inner")
 })
});

看下執(zhí)行結(jié)果:

$ node timer.js 
nextTick
nextTick inner
setTimeout 0
setImmediate
setTimeout 100

process.nextTick()中的回調(diào)函數(shù)最快執(zhí)行，因?yàn)樗鼘惒绞录迦氲疆?dāng)前執(zhí)行隊(duì)列的末尾，但如果process.nextTick()中的事件執(zhí)行時(shí)間過長，后面的異步事件就被延遲。

setImmediate()執(zhí)行最慢，因?yàn)樗鼘⑹录迦氲较乱粋€(gè)事件隊(duì)列的隊(duì)首，不會(huì)影響當(dāng)前事件隊(duì)列的執(zhí)行。當(dāng)setTimeout(fn, 0)是在setImmediate()之前執(zhí)行。

2.4 Buffer 二進(jìn)制

Buffer 對(duì)象用于處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)流。JS 沒有處理二進(jìn)制的功能，而 Node 中的一部分代碼是由 C++ 實(shí)現(xiàn)的，所有 Node 中的 Buffer 性能部分用 C++ 實(shí)現(xiàn)，非性能部分由 JS 封裝。

Buffer 實(shí)例類似整數(shù)數(shù)組，元素為十六進(jìn)制的兩位數(shù)（0～255），并且掛載在 global 對(duì)象上不需要 require就能使用。

最新的 Buffer API 使用Buffer.alloc(length, value)創(chuàng)建固定長度為 length 的 Buffer 實(shí)例，value 默認(rèn)填充 0，使用Buffer.from()將其它類型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為 Buffer：

console.log(Buffer.alloc(5)) // <Buffer 00 00 00 00 00>
console.log(Buffer.alloc(5, 44)) // <Buffer 2c 2c 2c 2c 2c>
console.log(Buffer.from([3, 4, 5])) // <Buffer 03 04 05>
console.log(Buffer.from('test')) // <Buffer 74 65 73 74>
console.log(Buffer.from('測試')) // <Buffer e6 b5 8b e8 af 95>

注意到字符串轉(zhuǎn) Buffer 時(shí)英文占一位，中文占三位，而不是四位，當(dāng)中文亂碼的時(shí)可以考慮沒有正確讀取 Buffer 流。

Buffer 類提供幾個(gè)靜態(tài)方法，Buffer.byteLength()計(jì)算長度，Buffer.isBuffer()做驗(yàn)證，Buffer.concat()拼接 Buffer 實(shí)例:

const buf1 = Buffer.from([3, 4, 5])
const buf2 = Buffer.from('test')
console.log(Buffer.byteLength('test')) // 4
console.log(Buffer.byteLength('測試')) // 6 
console.log(Buffer.isBuffer('test')) // false
console.log(Buffer.isBuffer(buf1)) // true
console.log(Buffer.concat([buf1, buf2])) // <Buffer 03 04 05 74 65 73 74>

除此之外，Buffer 實(shí)例也有常用的屬性和方法，類似 JS 中的 String，有l(wèi)ength、toString('base64')、equals()、indexOf()等。

三、基礎(chǔ) API

3.1 path 路徑相關(guān)

path 是處理和路徑相關(guān)問題的內(nèi)置 API，可以直接require('path')使用。以下示例常用的 path 方法。

對(duì)路徑的處理常用path.normalize()規(guī)范路徑、path.join()拼接路徑，以及使用path.resolve()將相對(duì)路徑解析為絕對(duì)路徑：

const path = require('path')
console.log(
 path.normalize('//asd/das'), // /asd/das
 path.join('user', 'local'), // user/local
 path.resolve('./')) // /Users/Documents/webProjects/testNode/apiTest

解析某個(gè)路徑，可以用path.basename()得到文件名稱，path.extname()得到后綴擴(kuò)展名，path.dirname()得到目錄名：

const path = require('path')
const filePath = 'webProjects/testNode/apiTest/path.js'
console.log(
 path.basename(filePath), // path.js 
 path.extname(filePath) // .js 
 path.dirname(filePath), // webProjects/testNode/apiTest
)

以上解析路徑方法得到某個(gè)值，還可以使用path.parse()完全解析路徑為一個(gè)對(duì)象，path.format()反向操作:

let sp = path.parse(filePath)
console.log(sp)
// { root: '',
// dir: 'webProjects/testNode/apiTest',
// base: 'path.js',
// ext: '.js',
// name: 'path' }
console.log(path.format(sp))
// webProjects/testNode/apiTest/path.js

除此之外，還有對(duì)于系統(tǒng)路徑的操作，使用path.sep取得路徑分隔符，路徑片段分隔符，POSIX 上是/, windows 上是，path.delimiter取得系統(tǒng)路徑定界符，POSIX 上是:，Windows 上是;，示例如下：

console.log(filePath.split(path.sep)) 
// [ 'webProjects', 'testNode', 'apiTest', 'path.js' ]
console.log(process.env.PATH) // 系統(tǒng)路徑配置
// /usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin
console.log(process.env.PATH.split(path.delimiter))
// [ '/usr/local/bin', '/usr/bin', '/bin', '/usr/sbin', '/sbin' ]

以上就是 Node 對(duì)路徑的常用操作，需要注意的是，在獲取路徑時(shí)有幾種方式，得到的路徑是不同的：

• __dirname 、__filename：總是返回文件絕對(duì)路徑；
• process.cwd() 或 $ pwd ：返回執(zhí)行 Node 命令的文件夾；
• path.resolve('./')：是相對(duì) Node 啟動(dòng)文件夾，在require()中./是相對(duì)于當(dāng)前文件夾；

3.2 events 事件

大部分 Node API 都采用異步事件驅(qū)動(dòng)，所有能觸發(fā)事件對(duì)象都是 EventEmitter 類的實(shí)例，通過 EventEmitter.on()綁定事件，然后通過 EventEmitter.emit() 觸發(fā)事件。

// apiTest/events.js
const Events = require('events')
class MyEvents extends Events{
}
const event = new MyEvents()
event.on('test-event',()=>{
 console.log('this is an event')
})
event.emit('test-event')
setInterval(()=>{
 event.emit('test-event')
},500)

執(zhí)行以上代碼會(huì)一直連續(xù)處罰 test-event 事件，當(dāng)然還可以傳遞事件參數(shù)，并且可以傳遞多個(gè)參數(shù)。修改上訴代碼如下：

event.on('test-event', (data, time) => {
 console.log(data,time)
})
event.emit('test-event', [1, 2, 3], new Date())

$ node apiTest/events.js
[ 1, 2, 3 ] 2019-04-23T07:28:00.420Z

同一個(gè)事件監(jiān)聽器可以綁定多個(gè)事件，觸發(fā)時(shí)按照綁定順序加入執(zhí)行隊(duì)列，并且可以使用EventEmitter.removeListener()刪除監(jiān)聽器的事件：

function fn1 () {
 console.log('fn1')
}
function fn2 () {
 console.log('fn2')
}
event.on('multi-event',fn1)
event.on('multi-event',fn2)
setInterval(()=>{
 event.emit('multi-event')
},500)
setTimeout(()=>{
 event.removeListener('multi-event', fn2)
}, 600)

$ node apiTest/events.js
[ 1, 2, 3 ] 2019-04-23T07:39:11.624Z
fn1
fn2
fn1
fn1
...

3.3 fs 文件系統(tǒng)

Node 文件模塊通過require('fs)使用，所用方法都有同步和異步方法。

文件系統(tǒng)中的異步方法，第一個(gè)參數(shù)保留給異常，操作成功時(shí)參數(shù)值為null或undefined，最后一個(gè)參數(shù)就是回調(diào)函數(shù)。例如讀取文件的fs.readFile()和寫文件的fs.writeFile()示例如下：

const fs = require('fs')
fs.readFile('./apiTest/fs.js', (err, data) => {
 if (err) throw err
 console.log('readFile done!!!')
})
fs.writeFile('./apiTest/fs.txt', 'this is test file', {
 encoding: 'utf8'
}, (err) => {
 if (err) throw err
 console.log('writeFile done!!!')
})