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使用Node.js原生API写一个Web服务器

开发 前端
本文要讲的就是不借助框架,只用原生API怎么写一个Web服务器。因为在我的计划中,后面会写Express和Koa的源码解析,他们都是使用原生API来实现的。

Node.js是JavaScript基础上发展起来的语言,所以前端开发者应该天生就会一点。一般我们会用它来做CLI工具或者Web服务器,做Web服务器也有很多成熟的框架,比如Express和Koa。但是Express和Koa都是对Node.js原生API的封装,所以其实不借助任何框架,只用原生API我们也能写一个Web服务器出来。本文要讲的就是不借助框架,只用原生API怎么写一个Web服务器。因为在我的计划中,后面会写Express和Koa的源码解析,他们都是使用原生API来实现的。所以本文其实是这两个源码解析的前置知识,可以帮我们更好的理解Express和Koa这种框架的意义和源码。本文仅为说明原生API的使用方法,代码较丑,请不要在实际工作中模仿!

本文可运行代码示例已经上传GitHub,大家可以拿下来玩玩:

Hello World

要搭建一个简单的Web服务器,使用原生的http模块就够了,一个简单的Hello World程序几行代码就够了: 

  1. const http = require('http')  
  2. const port = 3000  
  3. const server = http.createServer((req, res) => {  
  4.   res.statusCode = 200  
  5.   res.setHeader('Content-Type', 'text/plain')  
  6.   res.end('Hello World')  
  7. })  
  8. server.listen(port, () => {  
  9.   console.log(`Server is running on http://127.0.0.1:${port}/`)  
  10. }) 

这个例子就很简单,直接用http.createServer创建了一个服务器,这个服务器也没啥逻辑,只是在访问的时候返回Hello World。服务器创建后,使用server.listen运行在3000端口就行。

这个例子确实简单,但是他貌似除了输出一个Hello World之外,啥也干不了,离我们一般使用的Web服务器还差了很远,主要是差了这几块:

  1.  不支持HTTP动词,比如GET,POST等
  2.  不支持路由
  3.  没有静态资源托管
  4.  不能持久化数据

前面三点是一个Web服务器必备的基础功能,第四点是否需要要看情况,毕竟目前很多Node的Web服务器只是作为一个中间层,真正跟数据库打交道做持久化的还是各种微服务,但是我们也应该知道持久化怎么做。

所以下面我们来写一个真正能用的Web服务器,也就是说把前面缺的几点都补上。

处理路由和HTTP动词

前面我们的那个Hello World也不是完全不能用,因为代码位置还是得在http.createServer里面,我们就在里面添加路由的功能。为了跟后面的静态资源做区分,我们的API请求都以/api开头。要做路由匹配也不难,最简单的就是直接用if条件判断就行。为了能拿到请求地址,我们需要使用url模块来解析传过来的地址。而Http动词直接可以用req.method拿到。所以http.createServer改造如下: 

  1. const url = require('url');  
  2. const server = http.createServer((req, res) => {  
  3.   // 获取url的各个部分  
  4.   // url.parse可以将req.url解析成一个对象  
  5.   // 里面包含有pathname和querystring等  
  6.   const urlurlObject = url.parse(req.url);  
  7.   const { pathname } = urlObject;  
  8.   // api开头的是API请求  
  9.   if ;(pathname.startsWith('/api')) {  
  10.     // 再判断路由  
  11.     if (pathname === '/api/users') {  
  12.       // 获取HTTP动词  
  13.       const method = req.method;  
  14.       if (method === 'GET') {  
  15.         // 写一个假数据  
  16.         const resData = [  
  17.           {  
  18.             id: 1,  
  19.             name: '小明',  
  20.             age: 18  
  21.           },  
  22.           {  
  23.             id: 2,  
  24.             name: '小红',  
  25.             age: 19  
  26.           }  
  27.         ];  
  28.         res.setHeader('Content-Type', 'application/json')  
  29.         res.end(JSON.stringify(resData));  
  30.         return;  
  31.       }  
  32.     }  
  33.   }  
  34. }); 

现在我们访问/api/users就可以拿到用户列表了:

支持静态文件

上面说了API请求是以/api开头,也就是说不是以这个开头的可以认为都是静态文件,不同文件有不同的Content-Type,我们这个例子里面暂时只支持一种.jpg吧。其实就是给我们的if (pathname.startsWith('/api'))加一个else就行。返回静态文件需要:

  1.  使用fs模块读取文件。
  2.  返回文件的时候根据不同的文件类型设置不同的Content-Type。

所以我们这个else就长这个样子: 

  1. // ... 省略前后代码 ...  
  2. else {  
  3.   // 使用path模块获取文件后缀名  
  4.   const extName = path.extname(pathname);  
  5.   if (extName === '.jpg') {  
  6.     // 使用fs模块读取文件  
  7.     fs.readFile(pathname, (err, data) => {  
  8.       res.setHeader('Content-Type', 'image/jpeg');  
  9.       res.write(data);  
  10.       res.end();  
  11.     })  
  12.   }  

然后我们在同级目录下放一个图片试一下:

数据持久化

数据持久化的方式有好几种,一般都是存数据库,少数情况下也有存文件的。存数据库比较麻烦,还需要创建和连接数据库,我们这里不好demo,我们这里演示一个存文件的例子。一般POST请求是用来存新数据的,我们在前面的基础上再添加一个POST /api/users来新增一条数据,只需要在前面的if (method === 'GET')后面加一个POST的判断就行: 

  1. // ... 省略其他代码 ...  
  2. else if (method === 'POST') {  
  3.   // 注意数据传过来可能有多个chunk  
  4.   // 我们需要拼接这些chunk  
  5.   let postData = '' 
  6.   req.on('data', chunk => {  
  7.     postDatapostData = postData + chunk;  
  8.   })  
  9.   req.on('end', () => {  
  10.     // 数据传完后往db.txt插入内容  
  11.     fs.appendFile(path.join(__dirname, 'db.txt'), postData, () => {  
  12.       res.end(postData);  // 数据写完后将数据再次返回  
  13.     });  
  14.   })  

然后我们测试一下这个API:

再去看看文件里面写进去没有:

总结

到这里我们就完成了一个具有基本功能的web服务器,代码不复杂,但是对于帮我们理解Node web服务器的原理很有帮助。但是上述代码还有个很大的问题就是:代码很丑!所有代码都写在一堆,而且HTTP动词和路由匹配全部是使用if条件判断,如果有几百个API,再配合十来个动词,那代码简直就是个灾难!所以我们应该将路由处理,HTTP动词,静态文件,数据持久化这些功能全部抽离出来,让整个应用变得更优雅,更好扩展。这就是Express和Koa这些框架存在的意义,下一篇文章我们就去Express的源码看看他是怎么解决这个问题的,点个关注不迷路~ 

 

责任编辑:庞桂玉 来源:
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