理解 Node.js 中的 HTTP 服务器和文件流

在本文中，我们将探讨如何使用 Node.js 创建一个简单的 HTTP 服务器，并使用文件系统模块（fs）来处理文件数据。我们会通过一个具体的例子来说明同步读取和异步流的概念，以及如何将这些数据通过 HTTP 响应发送给客户端。

环境搭建

首先，确保你的开发环境中安装了 Node.js。你可以从 Node.js 官网 下载并安装它。

前言，本次例子将会用到fs、http、path模块，以及http.createServer()、fs.readFileSync()、path.join()、fs.createReadStream()、pipe()相关api，本文会做相关介绍，如需详细学习可查阅相关文档

1. 创建 HTTP 服务器

我们使用 Node.js 的内置 http 模块来创建服务器。以下是创建基本服务器的步骤：

1. 引入 http 模块。
2. 创建服务器实例，使用 http.createServer 方法。
3. 监听请求并响应。

const http = require('http');  const server = http.createServer((req, res) => {     // 处理请求的逻辑 });  server.listen(3000, '127.0.0.1', () => {     console.log('Server is listening on port 3000'); }); 

http.createServer((req, res) => { // 处理请求的逻辑 });这个函数通常有两个参数，req 和 res，分别代表请求和响应对象。
请求对象 req
req.url: 请求的 URL。（常用 路由）
req.method: 请求的方法（如 GET 或 POST）。（常用）
req.headers: 请求头对象。（常用）
req.httpVersion: HTTP 协议版本。
req.setEncoding(): 设置请求体的编码，默认为 UTF-8。
req.on('data', callback): 当请求体数据到达时调用的回调函数。
req.on('end', callback): 当请求体完全接收完毕时调用的回调函数。
响应对象 res
res.statusCode: 响应的 HTTP 状态码，默认为 200。(不常用）
res.statusMessage: 响应的 HTTP 状态信息。
res.headersSent: 一个布尔值，指示头部是否已经被发送。(不常用）
res.setHeader(name, value): 设置响应头。(不常用）
res.getHeader(name): 获取响应头的值。(不常用）
res.removeHeader(name): 移除响应头。(不常用）
res.writeHead(statusCode[, statusMessage][, headers]): 发送响应头。(常用 复合属性，状态码+状态信息+响应头）
res.write(chunk[, encoding][, callback]): 发送响应体的一部分。（流式传输）
res.end([data][, encoding][, callback]): 结束响应过程，发送响应体的剩余部分，并关闭连接。（流式传输）

同步读取文件

Node.js 的 fs 模块提供了同步和异步的文件操作方法。fs.readFileSync 是一个同步方法，它会阻塞事件循环直到文件读取完成。

const fs = require('fs'); const path = require('path');  let dataPath = path.join(__dirname, 'data.txt'); let data = fs.readFileSync(dataPath, 'utf8'); 

path 模块提供了用于处理和转换文件路径的工具。它是一个内置模块，无需额外安装。path.join([...paths]): 这个方法用于将多个路径片段合并成一个完整的路径。
它会考虑操作系统的路径分隔符 （例如，在 Windows 上是反斜杠 \，在 Unix/Linux/Mac 上是正斜杠 /）,所以如果直接用字符串拼接（__dirname+‘/data.txt’）可能会出现正反斜杠混用的情况
fs.readFileSync 函数接收两个或三个参数：
文件路径（path）: 这是第一个参数，表示要读取的文件的路径。可以是一个字符串，也可以是一个 Buffer 或 URL 对象。
编码（encoding）: 这是第二个参数，是一个可选的字符串，用来指定文件内容的字符编码。如果你提供了这个参数，函数返回的将是字符串而不是 Buffer。常见的编码包括 ‘utf8’、‘ascii’、‘latin1’ 等。
回调函数（callback）: 这是第三个参数，也是一个可选的函数，用于异步操作完成后的回调（fs.readFile异步会用到）。虽然 fs.readFileSync 是同步函数，但 Node.js 文档中提到了这个参数，可能是为了与异步版本的 fs.readFile 保持一致性。在 fs.readFileSync 中，这个回调参数通常不被使用，因为数据会立即返回。

异步读取文件

与同步方法不同，fs.createReadStream 创建一个可读流，允许你以非阻塞方式读取文件。

let userInfoPath = path.join(__dirname, 'userInfo.json'); let userInfoStream = fs.createReadStream(userInfoPath, 'utf8'); 

使用管道传输数据

pipe 方法用于将一个流的数据自动发送到另一个流。在这个例子中，我们将 userInfo.json 的内容通过管道发送给 HTTP 响应对象。

userInfoStream.pipe(res, { end: true }); 

发送响应

最后，我们使用 res.write 和 res.end 方法发送响应给客户端。

res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/html; charset=utf-8' }); //writeHead这里写了状态码200和响应头{ 'Content-Type': 'text/html; charset=utf-8' } res.write('
Hello Node!
' + data); res.end(); 

完整代码示例

以下是将上述知识点整合到一起的完整代码示例：

const http = require('http'); const fs = require('fs'); const path = require('path');  const server = http.createServer((req, res) => {     res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/html; charset=utf-8' });      // 同步读取 data.txt 文件内容     let data = fs.readFileSync(path.join(__dirname, 'data.txt'), 'utf8');      // 异步读取 userInfo.json 文件内容     let userInfoPath = path.join(__dirname, 'userInfo.json');     let userInfoStream = fs.createReadStream(userInfoPath, 'utf8');      // 将 userInfo.json 的内容通过管道发送给客户端     userInfoStream.pipe(res, { end: true });      // 发送额外的文本内容     res.write('
Hello Node!
' + data + '



'); });  server.listen(3000, '127.0.0.1', () => {     console.log('Server is listening on port 3000'); }); 

结果实例：

采用流fs.createReadStream和文件读写fs.readFileSync的区别