Node.js基础：服务器端JavaScript的崛起

## 1. 简介
### 1.1 什么是Node.js
Node.js是一个开源的、跨平台的JavaScript运行时环境，可以在服务器端运行JavaScript代码。它基于Chrome V8 JavaScript引擎构建，提供了事件驱动、非阻塞I/O模型，使得高性能的网络应用程序的开发变得更加简单和高效。

### 1.2 Node.js的历史和发展
Node.js最初由Ryan Dahl在2009年创建，作为一个用于构建高性能网络应用程序的实验性项目。他的目标是以JavaScript为基础，通过利用事件驱动的非阻塞I/O模型，提供更好的性能和可扩展性。

Node.js自发布以来，得到了广泛的认可和采用，并在全球范围内迅速流行。它已经成为构建实时web应用、后端服务和API的首选技术之一。

### 1.3 为什么选择Node.js
选择Node.js有以下几个主要的优势：

- 单一语言：使用Node.js，开发人员可以完全使用JavaScript进行前后端开发，消除了在不同语言之间切换的复杂性。
- 高性能：Node.js利用了基于事件驱动的非阻塞I/O模型，使得可以处理大量并发请求，从而提供出色的性能表现。
- 轻量级和高度可扩展的架构：Node.js采用了模块化和包管理的机制，使得开发人员能够简单地扩展应用程序和共享模块。
- 活跃的社区支持和丰富的生态系统：Node.js拥有一个庞大的开发人员社区，提供了许多开源库和工具，可以加速开发过程，提升开发效率。

## 安装与配置

### 2.1 Node.js的安装

在开始使用Node.js之前，首先需要在本地环境中安装Node.js。

Node.js可以通过官方网站提供的安装包进行安装，根据不同的操作系统平台选择相应的安装包进行下载。以下是安装Node.js的步骤：

1. 打开Node.js官方网站（https://nodejs.org/）。
2. 在主页上，选择适用于您操作系统的安装包进行下载。根据您的操作系统选择64位或者32位的版本。
3. 双击下载的安装包，打开安装程序。
4. 在安装程序中，按照默认设置进行安装。可以根据需要进行自定义安装选项。
5. 完成安装后，打开命令行终端（或者PowerShell、Git Bash等）。
6. 输入以下命令，查看Node.js的安装情况：

   node --version

如果能够正确输出Node.js的版本号，则表示安装成功。

### 2.2 npm包管理器的使用

npm（Node Package Manager）是Node.js的官方包管理器，用于安装、管理和发布Node.js模块。在安装Node.js的同时，npm也会被自动安装。

npm提供了丰富的模块供我们使用，下面是一些常用的npm命令：

- 安装模块：

  npm install <模块名>

例如，安装Express模块：

  npm install express

- 更新模块：

  npm update <模块名>

例如，更新Express模块：

  npm update express

- 卸载模块：

  npm uninstall <模块名>

例如，卸载Express模块：

  npm uninstall express

- 查看已安装的模块列表：

  npm ls

- 查看模块的详细信息：

  npm view <模块名>

例如，查看Express模块的详细信息：

  npm view express

### 2.3 配置Node.js运行环境

Node.js的安装默认会将Node.js的可执行文件路径添加到系统的环境变量中，因此可以直接在命令行终端中使用`node`命令。

如果需要全局安装某个模块，则可以使用`-g`参数，例如：

npm install -g express

在配置Node.js的运行环境时，可以根据自己的需求进行相关配置，比如指定某个端口进行监听，设置请求的超时时间等。具体的配置方法可以参考Node.js的相关文档。

### 3. 基础语法

在本章中，我们将介绍Node.js的基础语法。我们将回顾JavaScript的一些基本概念，并探索Node.js特有的模块化机制和异步编程模式。

#### 3.1 JavaScript回顾

JavaScript是一种广泛应用于网页上的脚本语言。它为我们提供了丰富的语法和内置对象，可以用于处理数据和控制页面行为。

下面是一个简单的JavaScript示例，用于计算两个数字的和：

function sum(a, b) {
  return a + b;
}

const result = sum(3, 4);
console.log(result);

这段代码定义了一个名为sum的函数，用于计算两个数字的和。然后，我们调用这个函数并将结果打印到控制台。

#### 3.2 Node.js中的模块与包

Node.js通过模块化的方式组织和管理代码。每个Node.js文件都可以被视为一个模块，模块可以导出和导入功能。

下面是一个简单的Node.js模块示例，用于计算一个数字的平方：

// square.js
function square(num) {
  return num * num;
}

module.exports = square;

在上面的示例中，我们定义了一个square函数，并通过module.exports将它导出。其他模块可以通过require函数来导入并使用这个函数。

// main.js
const square = require('./square');

const result = square(5);
console.log(result);

在上述代码中，我们首先使用require函数导入square模块。然后，我们调用导入的square函数，计算数字的平方，并将结果打印到控制台。

#### 3.3 异步编程与回调函数

Node.js以异步编程为特点，这意味着它可以在执行非阻塞操作时继续处理其他任务。这通常通过回调函数来实现。

下面是一个使用回调函数的异步操作示例，读取文件并将内容打印到控制台：

const fs = require('fs');

fs.readFile('file.txt', 'utf8', (err, data) => {
  if (err) {