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Node.js从零开始——HTTP 服务器

其实 Node.js 最初的目的，就是实现一个完全可以由 JavaScript 来进行开发的服务器端，所以归根到底，它的后端能力之一就是实现一个 HTTP 服务器，这里我们来看看它。

1 搭建 HTTP 服务器

其实前面我们已经看过了一个例子，不过这里再来看一个 HTTP web 服务器的例子：

const http = require('http');

const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('你好世界\n');
})

server.listen(port, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://${hostname}:${port}/`);
});


简要分析一下：

  • 这里引入了 ref="nodejs.cn/api/http.html">http 模块：使用该模块来创建 HTTP 服务器
  • 服务器被设置为在指定的 3000 端口上进行监听， 当服务器就绪时，则 listen 回调函数会被调用
  • 传入的回调函数会在每次接收到请求时被执行， 每当接收到新的请求时，"http://nodejs.cn/api/http.html#http_event_request">request 事件会被调用，并提供两个对象：一个请求（http.IncomingMessage 对象）和一个响应（http.ServerResponse 对象）
  • request 提供了请求的详细信息， 通过它可以访问请求头和请求的数据，response 用于构造要返回给客户端的数据；在此示例中：
res.statusCode = 200;


设置 statusCode 属性为 200，以表明响应成功；还设置了 Content-Type 响应头：

res.setHeader('Content-Type', 'text/plain')


最后结束并关闭响应，将内容作为参数添加到 end()：

res.end('你好世界\n')

如上，一个简单的 HTTP 服务器已经完成了，只要运行对应代码即可启动；接下来我们可以看看它如何发送 HTTP 请求。

2 使用 Node.js 发送 HTTP 请求

2.1 执行 GET 请求

const https = require('https');
const options = {
  hostname: 'nodejs.cn',
  port: 443,
  path: '/todos',
  method: 'GET'
};

const req = https.request(options, res => {
  console.log(`状态码: ${res.statusCode}`);

  res.on('data', d => {
    process.stdout.write(d);
  });
});

req.on('error', error => {
  console.error(error);
});

req.end();

2.2 执行 POST 请求

const https = require('https');

const data = JSON.stringify({
  todo: '做点事情'
});

const options = {
  hostname: 'nodejs.cn',
  port: 443,
  path: '/todos',
  method: 'POST',
  headers: {
    'Content-Type': 'application/json',
    'Content-Length': data.length
  }
};

const req = https.request(options, res => {
  console.log(`状态码: ${res.statusCode}`);

  res.on('data', d => {
    process.stdout.write(d);
  });
});

req.on('error', error => {
  console.error(error);
});

req.write(data);
req.end();

2.3 PUT 和 DELETE

PUT 和 DELETE 请求使用相同的 POST 请求格式，只需更改 options.method 的值即可。

3 使用 Axios 发送 HTTP POST 请求

在 Node.js 中，有多种方式可以执行 HTTP POST 请求，具体取决于要使用的抽象级别。

使用 Node.js 执行 HTTP 请求的最简单的方式是使用 f="github.com/axios/axios">Axios 库（多嘴说一句，Vue.js 推荐使用的也是这个库）：

const axios = require('axios');

axios
  .post('http://nodejs.cn/todos', {
    todo: '做点事情'
  })
  .then(res => {
    console.log(`状态码: ${res.statusCode}`);
    console.log(res);
  })
  .catch(error => {
    console.error(error);
  });

Axios 是第三方的库，所以需要通过包管理器先进行安装。

当然我们上面也使用了 Node.js 自带的模块来完成该操作，很明显要比 Axios 冗长不少，所以我个人也的确倾向于使用 Axios。

4 使用 Node.js 获取 HTTP 请求的正文数据

这是在请求正文中提取以 JSON 格式发送的数据的方式。

如果使用的是 Express，则非常简单：使用 body-parser Node.js 模块。

例如，获取此请求的正文：

const axios = require('axios');

axios.post('http://nodejs.cn/todos', {
  todo: '做点事情'
});

这是对应的服务器端代码：

const bodyParser = require('body-parser');

app.use(
  bodyParser.urlencoded({
    extended: true
  });
);

app.use(bodyParser.json());

app.post('/todos', (req, res) => {
  console.log(req.body.todo);
});

如果不使用 Express 并想在普通的 Node.js 中执行此操作，则需要做多一点的工作，因为 Express 抽象（或者说简化）了很多工作。

要理解的关键是，当使用 http.createServer() 初始化 HTTP 服务器时，服务器会在获得所有 HTTP 请求头（而不是请求正文时）时调用回调。

在连接回调中传入的 request 对象是一个工作流；因此，必须监听要处理的主体内容，并且其是按数据块处理的。

首先，通过监听流的 data 事件来获取数据，然后在数据结束时调用一次工作流的 end 事件：

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 可以访问 HTTP 请求头
  req.on('data', chunk => {
    console.log(`可用的数据块: ${chunk}`);
  });
  req.on('end', () => {
    //数据结束
  });
});

因此，若要访问数据（假设期望接收到字符串），则必须将其放入数组中：

const server = http.createServer((req, res) => {
  let data = [];
  req.on('data', chunk => {
    data.push(chunk);
  });
  req.on('end', () => {
    JSON.parse(data).todo; // '做点事情'
  });
});

5 Node.js http 模块

HTTP 核心模块是 Node.js 网络的关键模块。

可以使用以下代码引入：

const http = require('http');

该模块提供了一些属性、方法、以及类。

5.1 属性

（1）http.METHODS

此属性列出了所有支持的 HTTP 方法：

（2）http.STATUS_CODES

此属性列出了所有的 HTTP 状态代码及其描述：

（3）http.globalAgent

指向 Agent 对象的全局实例，该实例是 http.Agent 类的实例。

用于管理 HTTP 客户端连接的持久性和复用，它是 Node.js HTTP 网络的关键组件。

稍后会在 http.Agent 类的说明中提供更多描述。

5.2 方法

（1）http.createServer()

返回 http.Server 类的新实例。

用法：

const server = http.createServer((req, res) => {
  //使用此回调处理每个单独的请求
})

（2）http.request()

发送 HTTP 请求到服务器，并创建 http.ClientRequest 类的实例。

（3）http.get()

类似于 http.request()，但会自动地设置 HTTP 方法为 GET，并自动地调用 req.end()。

5.3 类

HTTP 模块提供了 5 个类：

  • http.Agent
  • http.ClientRequest
  • http.Server
  • http.ServerResponse
  • http.IncomingMessage

（1）http.Agent

Node.js 会创建 http.Agent 类的全局实例，以管理 HTTP 客户端连接的持久性和复用，这是 Node.js HTTP 网络的关键组成部分。

该对象会确保对服务器的每个请求进行排队并且单个 socket 被复用。

它还维护了一个 socket 池，是其高效性能的关键。

（2）http.ClientRequest

当 http.request() 或 http.get() 被调用时，会创建 http.ClientRequest 对象。

当响应被接收时，则会使用响应（http.IncomingMessage 实例作为参数）来调用 response 事件。

返回的响应数据可以通过以下两种方式读取：

  • 可以调用 response.read() 方法
  • 在 response 事件处理函数中，可以为 data 事件设置事件监听器，以便可以监听流入的数据

（3）http.Server

当使用 http.createServer() 创建新的服务器时，通常会实例化并返回此类。

拥有服务器对象后，就可以访问其方法：

  • close() 停止服务器不再接受新的连接
  • listen() 启动 HTTP 服务器并监听连接。

（4）http.ServerResponse

由 http.Server 创建，并作为第二个参数传给它触发的 request 事件。

通常在代码中用作 res：

const server = http.createServer((req, res) => {
  //res 是一个 http.ServerResponse 对象
});

在事件处理函数中总是会调用的方法是 end()，它会关闭响应，当消息完成时则服务器可以将其发送给客户端。 必须在每个响应上调用它。

以下这些方法用于与 HTTP 消息头进行交互：

  • getHeaderNames() 获取已设置的 HTTP 消息头名称的列表
  • getHeaders() 获取已设置的 HTTP 消息头的副本
  • setHeader('headername', value) 设置 HTTP 消息头的值
  • getHeader('headername') 获取已设置的 HTTP 消息头
  • removeHeader('headername') 删除已设置的 HTTP 消息头
  • hasHeader('headername') 如果响应已设置该消息头，则返回 true
  • headersSent() 如果消息头已被发送给客户端，则返回 true

在处理消息头之后，可以通过调用 response.writeHead()（该方法接受 statusCode 作为第一个参数，可选的状态消息和消息头对象）将它们发送给客户端。

若要在响应正文中发送数据给客户端，则使用 write()， 它会发送缓冲的数据到 HTTP 响应流。

如果消息头还未被发送，则使用 response.writeHead() 会先发送消息头，其中包含在请求中已被设置的状态码和消息，可以通过设置 statusCode 和 statusMessage 属性的值进行编辑：

response.statusCode = 500;
response.statusMessage = '内部服务器错误';

（5）http.IncomingMessage

http.IncomingMessage 对象可通过以下方式创建：

  • http.Server，当监听 request 事件时
  • http.ClientRequest，当监听 response 事件时

它可以用来访问响应：

  • 使用 statusCode 和 statusMessage 方法来访问状态
  • 使用 headers 方法或 rawHeaders 来访问消息头
  • 使用 method 方法来访问 HTTP 方法
  • 使用 httpVersion 方法来访问 HTTP 版本
  • 使用 url 方法来访问 URL
  • 使用 socket 方法来访问底层的 socket

因为 http.IncomingMessage 实现了可读流接口，因此数据可以使用流访问。

HTTP 服务器的部分其实不算非常复杂，毕竟我们需要实现的业务逻辑才是关键的。



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