http

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Node.js开发的目的就是为了用JavaScript编写Web服务器程序。因为JavaScript实际上已经统治了浏览器端的脚本,其优势就是有世界上数量最多的前端开发人员。如果已经掌握了JavaScript前端开发,再学习一下如何将JavaScript应用在后端开发,就是名副其实的全栈了。

HTTP协议

要理解Web服务器程序的工作原理,首先,我们要对HTTP协议有基本的了解。如果你对HTTP协议不太熟悉,先看一看HTTP协议简介

HTTP服务器

要开发HTTP服务器程序,从头处理TCP连接,解析HTTP是不现实的。这些工作实际上已经由Node.js自带的http模块完成了。应用程序并不直接和HTTP协议打交道,而是操作http模块提供的requestresponse对象。

request对象封装了HTTP请求,我们调用request对象的属性和方法就可以拿到所有HTTP请求的信息;

response对象封装了HTTP响应,我们操作response对象的方法,就可以把HTTP响应返回给浏览器。

用Node.js实现一个HTTP服务器程序非常简单。我们来实现一个最简单的Web程序hello.js,它对于所有请求,都返回Hello world!

'use strict';

// 导入http模块:
var http = require('http');

// 创建http server,并传入回调函数:
var server = http.createServer(function (request, response) {
    // 回调函数接收request和response对象,
    // 获得HTTP请求的method和url:
    console.log(request.method + ': ' + request.url);
    // 将HTTP响应200写入response, 同时设置Content-Type: text/html:
    response.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});
    // 将HTTP响应的HTML内容写入response:
    response.end('<h1>Hello world!</h1>');
});

// 让服务器监听8080端口:
server.listen(8080);

console.log('Server is running at http://127.0.0.1:8080/');

在命令提示符下运行该程序,可以看到以下输出:

$ node hello.js 
Server is running at http://127.0.0.1:8080/

不要关闭命令提示符,直接打开浏览器输入http://localhost:8080,即可看到服务器响应的内容:

http-hello-sample

同时,在命令提示符窗口,可以看到程序打印的请求信息:

GET: /
GET: /favicon.ico

这就是我们编写的第一个HTTP服务器程序!

文件服务器

让我们继续扩展一下上面的Web程序。我们可以设定一个目录,然后让Web程序变成一个文件服务器。要实现这一点,我们只需要解析request.url中的路径,然后在本地找到对应的文件,把文件内容发送出去就可以了。

解析URL需要用到Node.js提供的url模块,它使用起来非常简单,通过parse()将一个字符串解析为一个Url对象:

'use strict';

var url = require('url');

console.log(url.parse('http://user:pass@host.com:8080/path/to/file?query=string#hash'));

结果如下:

Url {
  protocol: 'http:',
  slashes: true,
  auth: 'user:pass',
  host: 'host.com:8080',
  port: '8080',
  hostname: 'host.com',
  hash: '#hash',
  search: '?query=string',
  query: 'query=string',
  pathname: '/path/to/file',
  path: '/path/to/file?query=string',
  href: 'http://user:pass@host.com:8080/path/to/file?query=string#hash' }

处理本地文件目录需要使用Node.js提供的path模块,它可以方便地构造目录:

'use strict';

var path = require('path');

// 解析当前目录:
var workDir = path.resolve('.'); // '/Users/michael'

// 组合完整的文件路径:当前目录+'pub'+'index.html':
var filePath = path.join(workDir, 'pub', 'index.html');
// '/Users/michael/pub/index.html'

使用path模块可以正确处理操作系统相关的文件路径。在Windows系统下,返回的路径类似于C:\Users\michael\static\index.html,这样,我们就不关心怎么拼接路径了。

最后,我们实现一个文件服务器file_server.js

'use strict';

var
    fs = require('fs'),
    url = require('url'),
    path = require('path'),
    http = require('http');

// 从命令行参数获取root目录,默认是当前目录:
var root = path.resolve(process.argv[2] || '.');

console.log('Static root dir: ' + root);

// 创建服务器:
var server = http.createServer(function (request, response) {
    // 获得URL的path,类似 '/css/bootstrap.css':
    var pathname = url.parse(request.url).pathname;
    // 获得对应的本地文件路径,类似 '/srv/www/css/bootstrap.css':
    var filepath = path.join(root, pathname);
    // 获取文件状态:
    fs.stat(filepath, function (err, stats) {
        if (!err && stats.isFile()) {
            // 没有出错并且文件存在:
            console.log('200 ' + request.url);
            // 发送200响应:
            response.writeHead(200);
            // 将文件流导向response:
            fs.createReadStream(filepath).pipe(response);
        } else {
            // 出错了或者文件不存在:
            console.log('404 ' + request.url);
            // 发送404响应:
            response.writeHead(404);
            response.end('404 Not Found');
        }
    });
});

server.listen(8080);

console.log('Server is running at http://127.0.0.1:8080/');

没有必要手动读取文件内容。由于response对象本身是一个Writable Stream,直接用pipe()方法就实现了自动读取文件内容并输出到HTTP响应。

在命令行运行node file_server.js /path/to/dir,把/path/to/dir改成你本地的一个有效的目录,然后在浏览器中输入http://localhost:8080/index.html

http-index-page

只要当前目录下存在文件index.html,服务器就可以把文件内容发送给浏览器。观察控制台输出:

200 /index.html
200 /css/uikit.min.css
200 /js/jquery.min.js
200 /fonts/fontawesome-webfont.woff2

第一个请求是浏览器请求index.html页面,后续请求是浏览器解析HTML后发送的其它资源请求。

练习

在浏览器输入http://localhost:8080/时,会返回404,原因是程序识别出HTTP请求的不是文件,而是目录。请修改file_server.js,如果遇到请求的路径是目录,则自动在目录下依次搜索index.htmldefault.html,如果找到了,就返回HTML文件的内容。

参考源码

http服务器代码(含静态网站)



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