学习服务器端的JavaScript_Node.js

翻译自：http://net.tutsplus.com/tutorials/javascript-ajax/learning-serverside-javascript-with-node-js/ 转载请声明原文链接http://www.grati.org/?p=181

Node.js是一个热门框架，使用它可以非常容易的创建高性能，实时网络应用程序。Node使JavaScript可以编写服务器端应用。本教程将引导你安装node并编写第一个“Hello World”程序，之后并扩展为一个实时的Twitter服务器。

什么是Node.js？

传统意义上JavaScript只运行在Web浏览器中，但是由于CommonJS 项目，人们对于将其运行在服务器端产生了浓厚的兴趣。其他服务器端JavaScript环境还包括Jaxer和Narwhal。然而，Node.js和这些解决方案不同的地方是，它基于事件模型，而不是线程模型。例如，支持PHP和其它CGI脚本的web服务器Apache就是基于线程的，它为每一个传入的请求启动一个系统线程。虽然对于许多应用来说这没有问题，但是许多需要长连接请求的应用，如Friendfeed或Google Wave，线程模型并没有很好的扩展性。

Node.js使用事件循环而非线程，这样他能够扩展到数百万的并发连接。它克服如下缺陷，服务器花费其大部分时间用于等待I/O操作，如从硬盘读取一个文件，访问一个外部Web服务或等待一个文件上传完毕，因为这些操作对比内存操作来说是非常慢的。每个I/O操作在Node.js都是异步的，也就是说，在I/O操作正在进行的同时，服务器可以继续处理传入的请求。JavaScript非常适合基于事件的编程，因为它的匿名函数和闭包特性使内联回调函数的编写变得异常简单，并且JavaScript开发人员早已熟悉这样的技巧。此事件为基础的模式，使得Node.js速度非凡。并能轻松满足实时应用程序的需求。

第1步安装

Node.js运行在基于Unix的系统上，如Mac OS X，Linux和FreeBSD。不幸的是，目前暂不支持Windows操作系统（翻译这篇文章时已经通过cygwin支持windows了）。因此，如果您是Windows用户，您可以使用VirtualBox在Ubuntu Linux中安装使用。具体操作，请参考教程。您需要使用终端来安装和运行Node.js.

从下载最新版本Node.js nodejs.org （撰写本文时的最新版本是0.1.31，翻译时是0.1.99）并解压缩它。
打开终端，运行下面的命令。
```
cd /path/to/nodejsmake
sudo make install
```
编译安装Node.js时，会在终端输出大量的信息。

第2步Hello World！

每一个新技术都以“Hello World!”教程开始，所以我们将创建一个简单的HTTP服务器，输出这个消息。但是，首先你要了解Node.js的模块系统。在node中，功能被封装在模块中，要使用这些功能必须首先加载相应的模块。Node.js文档中列出了很多模块。可以使用函数require加载模块，如下所示：

var sys = require("sys");

如上代码加载sys模块，其中包含处理系统级任务的功能，如输出到终端。要使用一个模块中的一个函数，您必须通过存储模块的变量来调用它，在我们的例子中sys就是这个变量。

sys.puts("Hello World!");

使用node后跟JavaScript文件名就可执行这两条简单的命令。

node test.js

执行上面的命令将在终端上输出“Hello World！”。

要创建一个HTTP服务器，你必须加载http模块。

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var sys = require("sys"),
http = require("http");
http.createServer(function(request, response) {
response.sendHeader(200, {"Content-Type": "text/html"});
response.write("Hello World!");
response.close();
}).listen(8080);
sys.puts("Server running at http://localhost:8080/");

此脚本导入sys和http模块，并创建了一个HTTP服务器。传递给http.createServer的匿名函数，将在每请求到来时被调用。服务器被创建之后，它会监听端口8080。当请求到来时，我们首先发送包含内容类型和状态代码200（表示成功）的HTTP协议头。然后，发送“Hello World!”并关闭连接。您可能会注意到，必须显式的关闭连接。发送流数据到客户端后忘记关闭连接是个很常见的错误。如果你运行这个脚本，到http://localhost:8080/在浏览器中，你将看到“Hello World!”

第3步创建一个简单的静态文件服务器

好了，我们已经建立一个HTTP服务器，但是无论你访问任何网址，它除了发送“Hello World!”之外，不会做任何事情。所有的HTTP服务器必须能够发送静态文件，如HTML文件、图像或其他文件。如下代码实现这些功能：

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var sys = rquire("sys"),
http = require("http"),
url = require("url"),
path = require("path"),
fs = require("fs");
http.createServer(function(request, response) {
var uri = url.parse(request.url).pathname;
var filename = path.join(process.cwd(), uri);
path.exists(filename, function(exists) {
if(!exists) {
response.sendHeader(404, {"Content-Type": "text/plain"});
response.write("404 Not Found\n");
response.close();
return;
}
fs.readFile(filename, "binary", function(err, file) {
if(err) {
response.sendHeader(500, {"Content-Type": "text/plain"});
response.write(err + "\n");
response.close();
return;
}
response.sendHeader(200);
response.write(file, "binary");
response.close();
});
});
}).listen(8080);
sys.puts("Server running at http://localhost:8080/");

首先加载所有需要的模块。包括sys，http，url，path，以及fs或filesystem模块。接下来，如之前那样我们创建一个HTTP服务器。这一次，我们将使用url模块解析传入的URL请求，找出要访问文件的路径。通过使用path.join ，或根据当前工作目录生成请求文件在服务器硬盘上的的实际路径。下一步，我们检查该是否文件存在，它是一个异步操作，因此需要一个回调。如果该文件不存在，返回404错误。否则，我们使用fs模块以“二进制”方式读取文件，然后发送到用户。如果读取文件出错中，我们将错误信息传递给用户，并关闭连接。因为这一切都是异步的，所以无论从磁盘读取多大的文件，服务器都能够继续响应其他请求。

如果你运行这个例子，并访问http://localhost:8080/path/to/file ，该文件将在您的浏览器中显示。

第4步实时的Tweet转发服务器

在静态文件服务器的基础上，下一步我们将使用Node.js建立一个转发Tweet数据到客户端的服务器。要完成这个程序，我们必须使用另一个额外的模块：events。Node有一个EventEmitter机制，用于处理异步任务的事件监听器。就像在jQuery或其他客户端JavaScript框架中一样，你可以将监听器绑定到鼠标点击事件或AJAX请求上，Node允许你将许多东西绑定到事件监器，其中一些我们已经使用。可以监听的事件包括每一个I/O操作，例如读写文件，检查文件是否存在，等待HTTP请求，等等。EventEmitter简化绑定和解除保定的步骤，并负责触发相应的事件侦听器。我们将使用一个EventEmitter，在有消息时加载通知相应的监听器。源代码的前几行都是用来导入需要的模块，并定义处理静态文件的函数，这和我们之前的例子相同。

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var sys = require("sys"),
http = require("http"),
url = require("url"),
path = require("path"),
fs = require("fs"),
events = require("events");
function load_static_file(uri, response) {
var filename = path.join(process.cwd(), uri);
path.exists(filename, function(exists) {
if(!exists) {
response.sendHeader(404, {"Content-Type": "text/plain"});
response.write("404 Not Found\n");
response.close();
return;
}
fs.readFile(filename, "binary", function(err, file) {
if(err) {
response.sendHeader(500, {"Content-Type": "text/plain"});
response.write(err + "\n");
response.close();
return;
}
response.sendHeader(200);
response.write(file, "binary");
response.close();
});
});
}

之前我们已经使用http模块创建了一个服务器，但它也可以使用这个模块创建一个HTTP客户端。我们将创建一个HTTP客户端从Twitter的公共的timeline中加载tweets，主要功能在get_tweets函数中实现。

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var twitter_client = http.createClient(80, "api.twitter.com");
var tweet_emitter = new events.EventEmitter();
function get_tweets() {
var request = twitter_client.request("GET", "/1/statuses/public_timeline.json", {"host": "api.twitter.com"});
request.addListener("response", function(response) {
var body = "";
response.addListener("data", function(data) {
body += data;
});
response.addListener("end", function() {
var tweets = JSON.parse(body);
if(tweets.length > 0) {
tweet_emitter.emit("tweets", tweets);
}
});
});
request.close();
}
setInterval(get_tweets, 5000);

首先，我们创建一个访问api.twitter.com 80端口的HTTP客户端，并创建一个新的EventEmitter 。get_tweets函数向Twitter公开的timeline发出一个HTTP“GET”请求，并添加一个事件监听器，这个监听器在Twitter服务器响应时被触发。由于Node.js是异步的，相应中的所有的数据，由”date”事件的监听器来处理。这个监听器只是简单的追加信息到body变量。所有消息都传送完毕之后，监听”end”事件的监听器将被触发，然后解析传入的JSON数据。如果服务器返回一条或多条tweets信息，我们触发tweet_emitter的”tweets”事件，并传递新的 tweets数据。这将触发所有监听”tweets”事件的监听器并将新的消息发送到到每个客户端。我们使用setInterval函数，每5秒查询一次新消息。

最后，需要创建HTTP服务器来处理请求。

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http.createServer(function(request, response) {
var uri = url.parse(request.url).pathname;
if(uri === "/stream") {
var listener = tweet_emitter.addListener("tweets", function(tweets) {
response.sendHeader(200, { "Content-Type" : "text/plain" });
response.write(JSON.stringify(tweets));
response.close();
clearTimeout(timeout);
});
var timeout = setTimeout(function() {
response.sendHeader(200, { "Content-Type" : "text/plain" });
response.write(JSON.stringify([]));
response.close();
tweet_emitter.removeListener(listener);
}, 10000);
}
else {
load_static_file(uri, response);
}
}).listen(8080);
sys.puts("Server running at http://localhost:8080/");

正如我们同我们的静态文件服务器一样，我们创建了一个监听8080端口的HTTP服务器。我们分析所请求的URL，如果URL等于"/stream" ，我们将处理它，否则由静态文件服务器处理。转发的功能由一个通过监听tweet_emitter接收新消息的监听器组成，tweet_emmiter的事件由get_tweets函数触发。我们还将创建一个计时器，通过发送空数组的方式杀死超过10秒的请求。当新消息到来时，我们以JSON的形式发送数据，并重置定时器。看过下面的客户端代码之后，你将对它的工作原理有更好的理解。将它保存为test.html，并和服务器端JavaScript放置在同一目录下。

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<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Tweet Streamer</title>
<script type="text/javascript" src="http://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.4.2/jquery.min.js"></script>
</head>
<body>
<ul id="tweets"></ul>
<script type="text/javascript">
var tweet_list = $("#tweets");
function load_tweets() {
$.getJSON("/stream", function(tweets) {
$.each(tweets, function() {
$("<li>").html(this.text).prependTo(tweet_list);
});
load_tweets();
});
}
setTimeout(load_tweets, 1000);
</script>
</body>
</html>

我们编写一个简单的HTML页面，使用jQuery库，并定义一个无序列表保存消息。客户端JavaScript缓存消息列表，并在一秒钟后运行load_tweets函数。这使浏览器有足够的时间在开始AJAX请求之前完成页面的载页。load_tweets函数非常简单：它使用jQuery 的getJSON加载/stream 。当服务器返回数据后，我们遍历所有的消息和并加入消息列表中。然后，再次调用load_tweets。这样就高效的创建了一个加载新消息的循环，这个循环将在10秒钟后超时。客户端和服务器之间保持长连接，所有新消息被实时推送到客户端。这种技术被称为长轮询。

接下来你可以使用node执行服务并访问http://localhost:8080/test.html ，你会看到Twitter公共timeline上的消息实时发送到到您的浏览器中。

接下来的步骤

Node.js是一个非常令人兴奋的技术，可以轻松地创建高性能的实时应用。我希望你能在自己的应用中使用它的先进特性。node设计良好的模块系统，可以使它很容易地与你的现有代码相结合。而且还有几乎包罗一切的第三方模块 – 包括数据库连接层，模板引擎，邮件客户端，甚至连所有这些的完整框架。你可以在Node.js wiki上看到完整的模块列表，你可以在How To Node找到更多的教程。我推荐你去JSConf看一段node的发明者瑞安达尔讲述node设计理念的视频。这里是连接。

我希望你喜欢这个教程。如果您有任何意见，你可以在这里留言或发的Twitter 消息给我。Happy noding！

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什么是Node.js？

第1步安装

第2步Hello World！

第3步创建一个简单的静态文件服务器

第4步实时的Tweet转发服务器

接下来的步骤

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