Node.js 核心模块实践

学习目标

本章将带你探索 Node.js 中一些最常用和最重要的核心模块。学完后，你将能够利用它们进行文件操作、路径处理和构建基础的 Web 服务。

Node.js 提供了一套功能强大的内置模块，无需额外安装即可直接使用。我们只需通过 require() 函数引入它们。

1. fs 模块：与文件系统交互

fs (File System) 模块是 Node.js 中用于与文件系统进行交互的核心工具。它提供了丰富的函数来执行文件和目录的读、写、创建等操作。

读取文件

fs 模块提供了同步和异步两种方式来读取文件。

• 异步读取 (fs.readFile)：这是推荐的方式，因为它不会阻塞事件循环。

const fs = require('fs');

fs.readFile('example.txt', 'utf8', (err, data) => {
  if (err) {
    console.error('读取文件时发生错误:', err);
    return;
  }
  console.log('文件内容:', data);
});

console.log('发起读取文件请求后，我立即执行。');

• 同步读取 (fs.readFileSync)：此方法会阻塞后续代码的执行，直到文件读取完成。仅在脚本启动时加载配置等少数场景下使用。

const fs = require('fs');

try {
  const data = fs.readFileSync('example.txt', 'utf8');
  console.log('同步读取的文件内容:', data);
} catch (err) {
  console.error('同步读取文件时发生错误:', err);
}

console.log('我必须等待文件读取完成才能执行。');

写入文件

同样，写入文件也有异步和同步两种方式。

• 异步写入 (fs.writeFile)：将内容异步地写入文件。如果文件已存在，其内容将被覆盖。

const fs = require('fs');

const content = '这是将要写入文件的新内容。';

fs.writeFile('new-file.txt', content, 'utf8', (err) => {
  if (err) {
    console.error('写入文件时发生错误:', err);
    return;
  }
  console.log('文件已成功写入！');
});

2. path 模块：处理文件路径

在不同操作系统中（Windows, macOS, Linux），文件路径的表示方式有所不同（例如，Windows 使用 \ 而其他系统使用 /）。path 模块提供了一套跨平台的工具来处理和转换文件路径。

路径拼接

path.join() 是一个安全且可靠的方法，用于将多个路径片段连接成一个规范化的路径。

const path = require('path');

const userDir = 'users';
const dataFile = 'data.json';

// 自动使用当前操作系统的正确分隔符
const fullPath = path.join('/home', userDir, dataFile);

console.log(fullPath); // 在 Linux/macOS 上输出: /home/users/data.json
                       // 在 Windows 上输出: \home\users\data.json

获取文件名和扩展名

path 模块还可以轻松地从一个完整路径中提取特定部分。

const path = require('path');

const filePath = '/home/users/profile.jpg';

console.log('文件名:', path.basename(filePath));       // 输出: profile.jpg
console.log('目录名:', path.dirname(filePath));        // 输出: /home/users
console.log('扩展名:', path.extname(filePath));        // 输出: .jpg

3. http 模块：创建 Web 服务器

我们在上一章已经初步接触了 http 模块。它是构建 Node.js Web 应用的基础，可以用来创建 HTTP 服务器和客户端。

让我们创建一个更具交互性的服务器，它能根据不同的 URL 请求返回不同的内容。

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  // req.url 包含了请求的 URL 路径
  if (req.url === '/') {
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/html' });
    res.end('<h1>欢迎来到首页</h1>');
  } else if (req.url === '/about') {
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/html' });
    res.end('<h2>这是关于我们页面</h2>');
  } else {
    res.writeHead(404, { 'Content-Type': 'text/html' });
    res.end('<h1>404 - 页面未找到</h1>');
  }
});

const port = 3000;
server.listen(port, () => {
  console.log(`服务器正在 http://localhost:${port} 上运行`);
});

如何测试？

1. 运行 node your-server-file.js。
2. 在浏览器中访问 http://localhost:3000，你会看到首页内容。
3. 访问 http://localhost:3000/about，你会看到“关于我们”的内容。
4. 访问任何其他路径，如 http://localhost:3000/contact，则会显示 404 错误。

总结

在本章中，我们掌握了三个核心模块的基本用法：

1. ✅ fs 模块：用于执行文件的异步和同步读写操作。
2. ✅ path 模块：以跨平台的方式处理文件路径。
3. ✅ http 模块：创建能处理基本路由的 HTTP 服务器。

下一步

虽然核心模块很强大，但在实际开发中，我们通常会使用社区开发的包来提高效率。下一章，我们将学习 Node.js 的包管理器 npm 以及如何使用流行的 Express 框架来简化 Web 开发。