Node.js REPL(交互式解釋器)

Node.js REPL(Read Eval Print Loop:交互式解釋器) 表示一個電腦的環境，類似 Window 系統的終端或 Unix/Linux shell，我們可以在終端中輸入命令，並接收系統的響應。

Node 自帶了交互式解釋器，可以執行以下任務：

• 讀取 - 讀取用戶輸入，解析輸入了Javascript 數據結構並存儲在內存中。

• 執行 - 執行輸入的數據結構

• 打印 - 輸出結果

• 循環 - 循環操作以上步驟直到用戶兩次按下 ctrl-c 按鈕退出。

Node 的交互式解釋器可以很好的調試 Javascript 代碼。

開始學習 REPL

我們可以輸入以下命令來啟動 Node 的終端：

$ node>

這時我們就可以在 > 後輸入簡單的表達式，並按下回車鍵來計算結果。

簡單的表達式運算

接下來讓我們在 Node.js REPL 的命令行窗口中執行簡單的數學運算：

$ node> 1 +45> 5 / 22.5> 3 * 618> 4 - 13> 1 + ( 2 * 3 ) - 43>

使用變量

你可以將數據存儲在變量中，並在你需要的時候使用它。

變量聲明需要使用 var 關鍵字，如果沒有使用 var 關鍵字變量會直接打印出來。

使用 var 關鍵字的變量可以使用 console.log() 來輸出變量。

$ node> x = 1010> var y = 10undefined> x + y20> console.log("Hello World")Hello Worldundefined> console.log("www.runoob.com")www.runoob.comundefined

多行表達式

Node REPL 支持輸入多行表達式，這就有點類似 JavaScript。接下來讓我們來執行一個 do-while 循環：

$ node> var x = 0undefined> do {... x++;... console.log("x: " + x);... } while ( x < 5 );x: 1x: 2x: 3x: 4x: 5undefined>

... 三個點的符號是系統自動生成的，你回車換行後即可。Node 會自動檢測是否為連續的表達式。

下劃線(_)變量

你可以使用下劃線(_)獲取表達式的運算結果：

$ node> var x = 10undefined> var y = 20undefined> x + y30> var sum = _undefined> console.log(sum)30undefined>

REPL 命令

• ctrl + c - 退出當前終端。

• ctrl + c 按下兩次 - 退出 Node REPL。

• ctrl + d - 退出 Node REPL.

• 向上/向下 鍵 - 查看輸入的歷史命令

• tab 鍵 - 列出當前命令

• .help - 列出使用命令

• .break - 退出多行表達式

• .clear - 退出多行表達式

• .save filename - 保存當前的 Node REPL 會話到指定文件

• .load filename - 載入當前 Node REPL 會話的文件內容。

停止 REPL

前面我們已經提到按下兩次 ctrl + c 鍵就能退出 REPL:

$ node>(^C again to quit)>

Gif 實例演示

接下來我們通過 Gif 圖為大家演示實例操作：

Node.js 回調函數

Node.js 異步編程的直接體現就是回調。

異步編程依託於回調來實現，但不能說使用了回調後程序就異步化了。

回調函數在完成任務後就會被調用，Node 使用了大量的回調函數，Node 所有 API 都支持回調函數。

例如，我們可以一邊讀取文件，一邊執行其他命令，在文件讀取完成後，我們將文件內容作為回調函數的參數返回。這樣在執行代碼時就沒有阻塞或等待文件 I/O 操作。這就大大提高了 Node.js 的性能，可以處理大量的併發請求。

阻塞代碼實例

創建一個文件 input.txt ，內容如下：

www.dongyibiancheng.com

創建 main.js 文件, 代碼如下：

var fs = require("fs");var data = fs.readFileSync('input.txt');console.log(data.toString());console.log("程序執行結束!");

以上代碼執行結果如下：

$ node main.js www.dongyibiancheng.com程序執行結束!

非阻塞代碼實例

創建一個文件 input.txt ，內容如下：

www.dongyibiancheng.com

創建 main.js 文件, 代碼如下：

var fs = require("fs");fs.readFile('input.txt', function (err, data) { if (err) return console.error(err); console.log(data.toString());});console.log("程序執行結束!");

以上代碼執行結果如下：

$ node main.js程序執行結束!www.dongyixueyuan.com

以上兩個實例我們瞭解了阻塞與非阻塞調用的不同。第一個實例在文件讀取完後才執行完程序。 第二個實例我們不需要等待文件讀取完，這樣就可以在讀取文件時同時執行接下來的代碼，大大提高了程序的性能。

因此，阻塞是按順序執行的，而非阻塞是不需要按順序的，所以如果需要處理回調函數的參數，我們就需要寫在回調函數內。

Node.js 事件循環

Node.js 是單進程單線程應用程序，但是通過事件和回調支持併發，所以性能非常高。

Node.js 的每一個 API 都是異步的，並作為一個獨立線程運行，使用異步函數調用，並處理併發。

Node.js 基本上所有的事件機制都是用設計模式中觀察者模式實現。

Node.js 單線程類似進入一個while(true)的事件循環，直到沒有事件觀察者退出，每個異步事件都生成一個事件觀察者，如果有事件發生就調用該回調函數.

事件驅動程序

Node.js 使用事件驅動模型，當web server接收到請求，就把它關閉然後進行處理，然後去服務下一個web請求。

當這個請求完成，它被放回處理隊列，當到達隊列開頭，這個結果被返回給用戶。

這個模型非常高效可擴展性非常強，因為webserver一直接受請求而不等待任何讀寫操作。（這也被稱之為非阻塞式IO或者事件驅動IO）

在事件驅動模型中，會生成一個主循環來監聽事件，當檢測到事件時觸發回調函數。

整個事件驅動的流程就是這麼實現的，非常簡潔。有點類似於觀察者模式，事件相當於一個主題(Subject)，而所有註冊到這個事件上的處理函數相當於觀察者(Observer)。

Node.js 有多個內置的事件，我們可以通過引入 events 模塊，並通過實例化 EventEmitter 類來綁定和監聽事件，如下實例：

// 引入 events 模塊var events = require('events');// 創建 eventEmitter 對象var eventEmitter = new events.EventEmitter();

以下程序綁定事件處理程序：

// 綁定事件及事件的處理程序eventEmitter.on('eventName', eventHandler);

我們可以通過程序觸發事件：

// 觸發事件eventEmitter.emit('eventName');

實例

創建 main.js 文件，代碼如下所示：

// 引入 events 模塊var events = require('events');// 創建 eventEmitter 對象var eventEmitter = new events.EventEmitter();// 創建事件處理程序var connectHandler = function connected() { console.log('連接成功。'); // 觸發 data_received 事件 eventEmitter.emit('data_received');}// 綁定 connection 事件處理程序eventEmitter.on('connection', connectHandler);// 使用匿名函數綁定 data_received 事件eventEmitter.on('data_received', function(){ console.log('數據接收成功。');});// 觸發 connection 事件 eventEmitter.emit('connection');console.log("程序執行完畢。");

接下來讓我們執行以上代碼：

$ node main.js連接成功。數據接收成功。程序執行完畢。

Node 應用程序是如何工作的？

在 Node 應用程序中，執行異步操作的函數將回調函數作為最後一個參數， 回調函數接收錯誤對象作為第一個參數。

接下來讓我們來重新看下前面的實例，創建一個 input.txt ,文件內容如下：

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創建 main.js 文件，代碼如下：

var fs = require("fs");fs.readFile('input.txt', function (err, data) { if (err){ console.log(err.stack); return; } console.log(data.toString());});console.log("程序執行完畢");

以上程序中 fs.readFile() 是異步函數用於讀取文件。 如果在讀取文件過程中發生錯誤，錯誤 err 對象就會輸出錯誤信息。

如果沒發生錯誤，readFile 跳過 err 對象的輸出，文件內容就通過回調函數輸出。

執行以上代碼，執行結果如下：

www.dongyibiancheng.com

接下來我們刪除 input.txt 文件，執行結果如下所示：

程序執行完畢Error: ENOENT, open 'input.txt'

因為文件 input.txt 不存在，所以輸出了錯誤信息。

Node.js EventEmitter

Node.js 所有的異步 I/O 操作在完成時都會發送一個事件到事件隊列。

Node.js裡面的許多對象都會分發事件：一個net.Server對象會在每次有新連接時分發一個事件， 一個fs.readStream對象會在文件被打開的時候發出一個事件。 所有這些產生事件的對象都是 events.EventEmitter 的實例。

EventEmitter 類

events 模塊只提供了一個對象： events.EventEmitter。EventEmitter 的核心就是事件觸發與事件監聽器功能的封裝。

你可以通過require("events");來訪問該模塊。

// 引入 events 模塊var events = require('events');// 創建 eventEmitter 對象var eventEmitter = new events.EventEmitter();

EventEmitter 對象如果在實例化時發生錯誤，會觸發 error 事件。當添加新的監聽器時，newListener 事件會觸發，當監聽器被移除時，removeListener 事件被觸發。

下面我們用一個簡單的例子說明 EventEmitter 的用法：

//event.js 文件var EventEmitter = require('events').EventEmitter;var event = new EventEmitter();event.on('some_event', function() {console.log('some_event 事件觸發');});setTimeout(function() {event.emit('some_event');}, 1000);

執行結果如下：

運行這段代碼，1 秒後控制檯輸出了 'some_event 事件觸發'。其原理是 event 對象註冊了事件 some_event 的一個監聽器，然後我們通過 setTimeout 在 1000 毫秒以後向 event 對象發送事件 some_event，此時會調用some_event 的監聽器。

$ node event.jssome_event 事件觸發

EventEmitter 的每個事件由一個事件名和若干個參數組成，事件名是一個字符串，通常表達一定的語義。對於每個事件，EventEmitter 支持 若干個事件監聽器。

當事件觸發時，註冊到這個事件的事件監聽器被依次調用，事件參數作為回調函數參數傳遞。

讓我們以下面的例子解釋這個過程：

//event.js 文件var events = require('events');var emitter = new events.EventEmitter();emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) {console.log('listener1', arg1, arg2);});emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) {console.log('listener2', arg1, arg2);});emitter.emit('someEvent', 'arg1 參數', 'arg2 參數');

執行以上代碼，運行的結果如下：

$ node event.jslistener1 arg1 參數 arg2 參數listener2 arg1 參數 arg2 參數

以上例子中，emitter 為事件 someEvent 註冊了兩個事件監聽器，然後觸發了 someEvent 事件。

運行結果中可以看到兩個事件監聽器回調函數被先後調用。 這就是EventEmitter最簡單的用法。

EventEmitter 提供了多個屬性，如 on 和 emit。on 函數用於綁定事件函數，emit 屬性用於觸發一個事件。接下來我們來具體看下 EventEmitter 的屬性介紹。

方法

server.on('connection', function (stream) {console.log('someone connected!');});

server.once('connection', function (stream) {console.log('Ah, we have our first user!');});

var callback = function(stream) {console.log('someone connected!');};server.on('connection', callback);// ...server.removeListener('connection', callback);

類方法

事件

實例

以下實例通過 connection（連接）事件演示了 EventEmitter 類的應用。

創建 main.js 文件，代碼如下：

var events = require('events');var eventEmitter = new events.EventEmitter();// 監聽器 #1var listener1 = function listener1() {console.log('監聽器 listener1 執行。');}// 監聽器 #2var listener2 = function listener2() {console.log('監聽器 listener2 執行。');}// 綁定 connection 事件，處理函數為 listener1eventEmitter.addListener('connection', listener1);// 綁定 connection 事件，處理函數為 listener2eventEmitter.on('connection', listener2);var eventListeners = require('events').EventEmitter.listenerCount(eventEmitter,'connection');console.log(eventListeners + " 個監聽器監聽連接事件。");// 處理 connection 事件eventEmitter.emit('connection');// 移除監綁定的 listener1 函數eventEmitter.removeListener('connection', listener1);console.log("listener1 不再受監聽。");// 觸發連接事件eventEmitter.emit('connection');eventListeners = require('events').EventEmitter.listenerCount(eventEmitter,'connection');console.log(eventListeners + " 個監聽器監聽連接事件。");console.log("程序執行完畢。");

以上代碼，執行結果如下所示：

$ node main.js2 個監聽器監聽連接事件。監聽器 listener1 執行。監聽器 listener2 執行。listener1 不再受監聽。監聽器 listener2 執行。1 個監聽器監聽連接事件。程序執行完畢。

error 事件

EventEmitter 定義了一個特殊的事件 error，它包含了錯誤的語義，我們在遇到 異常的時候通常會觸發 error 事件。

當 error 被觸發時，EventEmitter 規定如果沒有響 應的監聽器，Node.js 會把它當作異常，退出程序並輸出錯誤信息。

我們一般要為會觸發 error 事件的對象設置監聽器，避免遇到錯誤後整個程序崩潰。例如：

var events = require('events');var emitter = new events.EventEmitter();emitter.emit('error');

運行時會顯示以下錯誤：

node.js:201throw e; // process.nextTick error, or 'error' event on first tick^Error: Uncaught, unspecified 'error' event.at EventEmitter.emit (events.js:50:15)at Object.<anonymous> (/home/byvoid/error.js:5:9)at Module._compile (module.js:441:26)at Object..js (module.js:459:10)at Module.load (module.js:348:31)at Function._load (module.js:308:12)at Array.0 (module.js:479:10)at EventEmitter._tickCallback (node.js:192:40)

繼承 EventEmitter

大多數時候我們不會直接使用 EventEmitter，而是在對象中繼承它。包括 fs、net、 http 在內的，只要是支持事件響應的核心模塊都是 EventEmitter 的子類。

為什麼要這樣做呢？原因有兩點：

首先，具有某個實體功能的對象實現事件符合語義， 事件的監聽和發射應該是一個對象的方法。

其次 JavaScript 的對象機制是基於原型的，支持 部分多重繼承，繼承 EventEmitter 不會打亂對象原有的繼承關係。