第3章：Node.js 全局对象与核心模块

3.1 全局对象

Node.js 中有一些全局对象，它们在任何模块中都可以直接使用，不需要通过 require() 引入。

global 对象

global 是 Node.js 中的全局对象，类似于浏览器中的 window 对象。所有全局变量和函数都挂载在 global 对象上。

// 定义全局变量
global.myVariable = 'Hello, global!';

// 在其他模块中访问
console.log(global.myVariable); // 输出: Hello, global!

console 对象

console 对象用于在控制台输出信息，常用方法：

• console.log()：输出普通信息
• console.error()：输出错误信息
• console.warn()：输出警告信息
• console.info()：输出信息性内容
• console.table()：以表格形式输出对象
• console.time()：开始计时
• console.timeEnd()：结束计时并输出时间

// 使用 console 对象
console.log('普通信息');
console.error('错误信息');
console.warn('警告信息');
console.info('信息性内容');

// 以表格形式输出对象
const users = [
  { name: '张三', age: 20 },
  { name: '李四', age: 25 }
];
console.table(users);

// 计时
console.time('执行时间');
// 执行一些操作
for (let i = 0; i < 1000000; i++) {
  // 空操作
}
console.timeEnd('执行时间');

process 对象

process 对象表示当前 Node.js 进程，提供了许多与进程相关的属性和方法。

常用属性和方法：

• process.env：环境变量
• process.argv：命令行参数
• process.cwd()：当前工作目录
• process.exit()：退出进程
• process.version：Node.js 版本

// 使用 process 对象
console.log('环境变量:', process.env.NODE_ENV);
console.log('命令行参数:', process.argv);
console.log('当前工作目录:', process.cwd());
console.log('Node.js 版本:', process.version);

// 退出进程
// process.exit(0); // 0 表示正常退出

3.2 核心模块介绍

Node.js 提供了许多核心模块，这些模块不需要安装，直接通过 require() 引入使用。

常用核心模块：

• fs：文件系统操作
• path：路径处理
• url：URL 解析与处理
• http：创建 HTTP 服务器
• https：创建 HTTPS 服务器
• os：操作系统相关信息
• util：工具函数
• events：事件处理
• stream：流处理

3.3 常用核心模块实操

fs 模块：文件系统操作

fs 模块用于文件系统操作，如读取、写入、删除文件和文件夹。

异步文件读取：

const fs = require('fs');

// 异步读取文件
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);
});

异步文件写入：

const fs = require('fs');

// 异步写入文件
const content = 'Hello, Node.js!';
fs.writeFile('example.txt', content, (err) => {
  if (err) {
    console.error('写入文件失败:', err);
    return;
  }
  console.log('文件写入成功');
});

异步删除文件：

const fs = require('fs');

// 异步删除文件
fs.unlink('example.txt', (err) => {
  if (err) {
    console.error('删除文件失败:', err);
    return;
  }
  console.log('文件删除成功');
});

path 模块：路径处理

path 模块用于处理文件路径，提供了许多路径操作方法。

const path = require('path');

// 路径拼接
const fullPath = path.join(__dirname, 'example.txt');
console.log('完整路径:', fullPath);

// 解析路径
const parsedPath = path.parse(fullPath);
console.log('解析路径:', parsedPath);

// 获取文件扩展名
const extname = path.extname(fullPath);
console.log('文件扩展名:', extname);

// 获取文件名
const basename = path.basename(fullPath);
console.log('文件名:', basename);

// 获取目录名
const dirname = path.dirname(fullPath);
console.log('目录名:', dirname);

url 模块：URL解析与处理

url 模块用于解析和处理 URL。

const url = require('url');

const urlString = 'https://example.com:8080/path?name=John&age=20';

// 解析 URL
const parsedUrl = url.parse(urlString, true);
console.log('解析后的URL:', parsedUrl);

// 获取查询参数
console.log('查询参数:', parsedUrl.query);
console.log('name:', parsedUrl.query.name);
console.log('age:', parsedUrl.query.age);

http 模块：创建简单HTTP服务器

http 模块用于创建 HTTP 服务器，是 Node.js 后端开发的核心。

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/plain' });
  // 发送响应内容
  res.end('Hello, Node.js HTTP Server!\n');
});

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

3.4 模块引入与使用语法

require() 引入模块

在 Node.js 中，使用 require() 函数引入模块：

// 引入核心模块
const fs = require('fs');
const http = require('http');

// 引入自定义模块
const myModule = require('./myModule');

// 引入第三方模块
const lodash = require('lodash');

module.exports 导出模块

在 Node.js 中，使用 module.exports 导出模块：

// myModule.js
const add = (a, b) => a + b;
const subtract = (a, b) => a - b;

// 导出单个函数
// module.exports = add;

// 导出多个函数
module.exports = {
  add,
  subtract
};

3.5 实操案例

案例1：读取本地文件

const fs = require('fs');
const path = require('path');

// 读取文件
const filePath = path.join(__dirname, 'data.txt');

fs.readFile(filePath, 'utf8', (err, data) => {
  if (err) {
    console.error('读取文件失败:', err);
    return;
  }
  console.log('文件内容:');
  console.log(data);
});

案例2：创建简单服务器

const http = require('http');
const fs = require('fs');
const path = require('path');

// 创建 HTTP 服务器
const server = http.createServer((req, res) => {
  // 处理根路径
  if (req.url === '/') {
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
    res.end('Hello, Node.js Server!\n');
  }
  // 处理 /about 路径
  else if (req.url === '/about') {
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
    res.end('About Page\n');
  }
  // 处理 404
  else {
    res.writeHead(404, { 'Content-Type': 'text/plain' });
    res.end('404 Not Found\n');
  }
});

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

小结

• Node.js 有几个重要的全局对象：global、console、process
• Node.js 提供了许多核心模块，如 fs、path、url、http 等
• 使用 require() 引入模块，使用 module.exports 导出模块
• fs 模块用于文件系统操作，支持异步和同步操作
• path 模块用于处理文件路径
• url 模块用于解析和处理 URL
• http 模块用于创建 HTTP 服务器

现在，你已经了解了 Node.js 的全局对象和核心模块，接下来让我们学习 Node.js 的模块化开发。