Node.js基础与Express框架实践

# 1. 介绍Node.js与Express框架

## 1. 什么是Node.js？

Node.js是一个基于Chrome V8引擎的JavaScript运行时环境，能够使JavaScript在服务器端运行。它采用事件驱动、非阻塞I/O模型，可以构建高性能、可扩展的网络应用程序。Node.js的特点包括单线程、事件循环、异步非阻塞I/O等。

// 示例代码
const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('Hello, World!\n');
});

server.listen(3000, '127.0.0.1', () => {
  console.log('Server running at http://127.0.0.1:3000/');
});

**代码解析与总结：** 上述代码演示了Node.js使用http模块创建一个简单的Web服务器，并监听3000端口。当有请求时，服务器会返回"Hello, World!"。Node.js的事件驱动模型和回调函数使得代码能够以非阻塞方式处理请求，提高应用程序的并发能力。

## 2. 为什么选择Express框架？

Express是一个灵活的Node.js Web应用程序框架，通过简化常见任务，如路由、中间件、请求处理等，使得Node.js的开发变得更加简单、快捷。Express提供了一套强大的特性，包括模板引擎、路由控制、中间件支持等，能够帮助开发者快速构建高性能的Web应用程序。

// 示例代码
const express = require('express');
const app = express();

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello, Express!');
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('Express app listening on port 3000');
});

**代码解析与总结：** 上述代码展示了使用Express框架创建一个简单的应用，并监听3000端口。当有GET请求发起时，应用会返回"Hello, Express!"。Express的简洁与高度可定制性使得开发者能够更专注于业务逻辑的实现。

## 3. Node.js与传统服务器端语言的区别

Node.js采用了事件驱动、非阻塞I/O的模型，相比于传统的多线程/多进程模型，具有更高的并发处理能力。传统服务器端语言（如Java、PHP）往往采用阻塞I/O模型，会受限于线程/进程数量，随着并发量增加性能下降明显。而Node.js通过单线程、事件循环的方式，能够更好地支持大量并发连接，适合构建高性能、实时应用。

以上是Node.js与Express框架的基础介绍，接下来我们将深入学习如何安装与配置Node.js环境。

# 2. 安装与配置Node.js环境

### 1. 安装Node.js
在本章节中，将会介绍如何安装Node.js。

#### Windows系统安装步骤
1. 在浏览器中打开Node.js官方网站（https://nodejs.org）。
2. 在官网首页上选择合适的Node.js版本进行下载，通常建议选择LTS版本。
3. 下载完成后，双击下载的安装包进行安装。
4. 安装过程中，根据提示一直点击“Next”进行安装，并选择合适的安装路径。
5. 安装完成后，在命令行终端输入以下命令来验证Node.js是否成功安装：

node -v

如果成功安装，会显示Node.js的版本号。

#### macOS系统安装步骤
1. 打开终端应用程序，并输入以下命令安装Homebrew：

/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

2. 安装完成后，输入以下命令来安装Node.js：

brew install node

3. 安装完成后，在终端输入以下命令来验证Node.js是否成功安装：

node -v

如果成功安装，会显示Node.js的版本号。

### 2. 设置Node.js开发环境
安装完Node.js后，需要进行一些配置来设置Node.js的开发环境，以方便开发工作。

#### 设置npm镜像为国内镜像
由于国内访问官方npm镜像比较慢，我们可以将镜像切换为国内镜像，加快安装速度。

在命令行终端输入以下命令来将npm镜像切换为淘宝镜像：

npm config set registry https://registry.npm.taobao.org/

#### 使用nvm管理Node.js版本
nvm是一个用于管理Node.js版本的工具，可以方便地切换不同的Node.js版本。

在命令行终端输入以下命令来安装nvm：

curl -o- https://raw.githubusercontent.com/creationix/nvm/v0.34.0/install.sh | bash

安装完成后，关闭并重新打开终端，然后输入以下命令来验证nvm是否成功安装：

nvm --version

### 3. 安装必要的模块与工具
在Node.js开发中，常常会使用一些第三方模块和工具来提高开发效率。下面介绍几个常用的模块和工具：

#### Express框架
Express是一个基于Node.js的Web应用开发框架，可以帮助我们快速地构建Web应用。

在命令行终端输入以下命令来安装Express：

npm install express

安装完成后，可以在项目中使用require语句引入Express模块：

const express = require('express');

#### Nodemon工具
Nodemon是一个用于自动重启Node.js应用程序的工具，在开发过程中非常实用。

在命令行终端输入以下命令来安装Nodemon：

npm install -g nodemon

安装完成后，可以使用nodemon命令来启动Node.js应用，例如：

nodemon app.js

以上就是安装与配置Node.js环境的基础知识。通过以上步骤，你已经成功地配置了Node.js开发环境，并安装了一些常用的模块和工具。在接下来的章节中，我们将进一步学习Node.js的基础知识。

# 3. Node.js基础知识回顾

Node.js是一个基于Chrome V8引擎的JavaScript运行环境，它使得JavaScript能够在服务端运行。在本章节中，我们将回顾一些Node.js的基础知识，包括JavaScript基础、事件驱动与非阻塞I/O、以及模块与包管理。

#### 1. JavaScript基础回顾

JavaScript是一种动态类型的脚本语言，广泛应用于网页开发中。Node.js使用JavaScript作为开发语言，因此对JavaScript的基础知识是非常重要的。一些基础知识包括：

// JavaScript基础语法示例
function greet(name) {
  console.log('Hello, ' + name + '!');
}

greet('Alice');

#### 2. 事件驱动与非阻塞I/O

Node.js采用事件驱动的方式处理请求和I/O操作，这意味着它是非阻塞的。在Node.js中，可以通过注册事件监听器来处理异步操作的结果，而不需要等待这些操作完成。这样可以提高系统的并发处理能力，例如：

// 事件驱动的异步操作示例
const fs = require('fs');

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