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第1章：Node.js基础与环境搭建 ​

本章目标 ​

  • 理解Node.js的核心概念和特点
  • 掌握Node.js的安装和版本管理
  • 配置高效的开发环境
  • 编写并运行第一个Node.js程序
  • 了解Node.js的应用场景

1.1 Node.js简介 ​

什么是Node.js？ ​

Node.js是一个基于Chrome V8 JavaScript引擎构建的JavaScript运行时环境。它让JavaScript能够在服务器端运行，打破了JavaScript只能在浏览器中运行的限制。

核心特点 ​

1. 事件驱动架构 ​

javascript
// 事件驱动示例
const EventEmitter = require('events');
const myEmitter = new EventEmitter();

// 注册事件监听器
myEmitter.on('data', (message) => {
    console.log('接收到数据:', message);
});

// 触发事件
myEmitter.emit('data', 'Hello Node.js!');

2. 非阻塞I/O ​

javascript
const fs = require('fs');

console.log('开始读取文件...');

// 异步读取文件，不会阻塞后续代码执行
fs.readFile('example.txt', 'utf8', (err, data) => {
    if (err) {
        console.error('读取文件失败:', err);
        return;
    }
    console.log('文件内容:', data);
});

console.log('这行代码会立即执行，不会等待文件读取完成');

3. 单线程事件循环 ​

Node.js使用单线程事件循环模型，但通过libuv库实现了高并发处理能力。

Node.js vs 传统服务器技术 ​

特性Node.js传统服务器(如Apache)
并发模型事件驱动，单线程多线程/多进程
内存占用低高
I/O处理非阻塞阻塞
开发语言JavaScriptPHP/Java/C#
学习曲线前端开发者友好需要学习新语言

1.2 安装与版本管理 ​

官方安装方式 ​

  1. 访问官网：https://nodejs.org
  2. 选择版本：
    • LTS版本：长期支持版本，推荐生产环境使用
    • Current版本：最新特性版本，适合学习和实验

使用版本管理工具（推荐） ​

Windows - nvm-windows ​

bash
# 安装nvm-windows后
nvm list available          # 查看可用版本
nvm install 18.17.0         # 安装指定版本
nvm use 18.17.0            # 切换到指定版本
nvm list                   # 查看已安装版本

macOS/Linux - nvm ​

bash
# 安装nvm
curl -o- https://raw.githubusercontent.com/nvm-sh/nvm/v0.39.0/install.sh | bash

# 安装和使用Node.js
nvm install node           # 安装最新版本
nvm install 18.17.0        # 安装指定版本
nvm use 18.17.0           # 切换版本
nvm alias default 18.17.0 # 设置默认版本

验证安装 ​

bash
node --version    # 查看Node.js版本
npm --version     # 查看npm版本

1.3 开发环境配置 ​

推荐的开发工具 ​

1. Visual Studio Code ​

  • 插件推荐：
    • Node.js Extension Pack
    • ESLint
    • Prettier
    • GitLens
    • Thunder Client (API测试)

2. 配置代码格式化 ​

创建 .prettierrc 文件：

json
{
  "semi": true,
  "trailingComma": "es5",
  "singleQuote": true,
  "printWidth": 80,
  "tabWidth": 2
}

创建 .eslintrc.js 文件：

javascript
module.exports = {
  env: {
    node: true,
    es2021: true,
  },
  extends: ['eslint:recommended'],
  parserOptions: {
    ecmaVersion: 12,
    sourceType: 'module',
  },
  rules: {
    'no-console': 'off',
    'no-unused-vars': 'warn',
  },
};

项目初始化 ​

bash
# 创建项目目录
mkdir my-node-project
cd my-node-project

# 初始化package.json
npm init -y

# 安装开发依赖
npm install --save-dev nodemon eslint prettier

# 创建基本目录结构
mkdir src tests docs

package.json配置示例 ​

json
{
  "name": "my-node-project",
  "version": "1.0.0",
  "description": "Node.js学习项目",
  "main": "src/index.js",
  "scripts": {
    "start": "node src/index.js",
    "dev": "nodemon src/index.js",
    "test": "jest",
    "lint": "eslint src/",
    "format": "prettier --write src/"
  },
  "keywords": ["nodejs", "learning"],
  "author": "Your Name",
  "license": "MIT",
  "devDependencies": {
    "nodemon": "^3.0.1",
    "eslint": "^8.45.0",
    "prettier": "^3.0.0"
  }
}

1.4 第一个Node.js程序 ​

Hello World示例 ​

创建 src/index.js：

javascript
// 简单的Hello World
console.log('Hello, Node.js!');

// 显示Node.js版本信息
console.log('Node.js版本:', process.version);
console.log('平台:', process.platform);
console.log('架构:', process.arch);

运行程序：

bash
node src/index.js

创建简单的HTTP服务器 ​

创建 src/server.js：

javascript
const http = require('http');

// 创建HTTP服务器
const server = http.createServer((req, res) => {
    // 设置响应头
    res.writeHead(200, {
        'Content-Type': 'text/html; charset=utf-8'
    });
    
    // 发送响应内容
    res.end(`
        <h1>欢迎来到Node.js世界！</h1>
        <p>当前时间: ${new Date().toLocaleString()}</p>
        <p>请求URL: ${req.url}</p>
        <p>请求方法: ${req.method}</p>
    `);
});

// 监听端口
const PORT = 3000;
server.listen(PORT, () => {
    console.log(`服务器运行在 http://localhost:${PORT}`);
});

运行服务器：

bash
node src/server.js

在浏览器中访问 http://localhost:3000 查看结果。

1.5 Node.js应用场景 ​

适合的场景 ​

  1. Web应用开发

    • RESTful API
    • 单页应用后端
    • 微服务架构

  2. 实时应用

    • 聊天应用
    • 在线游戏
    • 协作工具

  3. 工具开发

    • 构建工具
    • 命令行工具
    • 自动化脚本

  4. 数据处理

    • 日志分析
    • 数据转换
    • 爬虫程序

不适合的场景 ​

  1. CPU密集型任务

    • 图像/视频处理
    • 复杂数学计算
    • 机器学习训练

  2. 传统企业应用

    • 需要强类型系统
    • 复杂的业务逻辑

本章小结 ​

本章我们学习了：

  1. Node.js基础概念：事件驱动、非阻塞I/O、单线程事件循环
  2. 安装配置：官方安装、版本管理工具使用
  3. 开发环境：IDE配置、项目初始化、代码规范
  4. 第一个程序：Hello World和简单HTTP服务器
  5. 应用场景：了解Node.js的优势和局限性

练习题 ​

  1. 安装Node.js并验证版本
  2. 创建一个显示系统信息的程序
  3. 修改HTTP服务器，添加不同路由的处理
  4. 配置开发环境并运行示例代码

下一章预告 ​

下一章我们将深入学习Node.js的模块系统，包括CommonJS和ES Modules的使用方法和最佳实践。

返回目录 | 下一章：模块系统深入理解

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