node中的http會了嗎? 來手寫一個屬於自己的'cgp-server'靜態服務

言sir發表於2018-07-24

HTTPServer

node中的http會了嗎? 來手寫一個屬於自己的'cgp-server'靜態服務

序言

手寫一個靜態服務可以對node中http模組有更深的理解，這是我們的初衷。http-server相信大家都用過，這裡我們要實現類似個功能。功能如下

啟動我們寫好的模組後，輸入localhost:3000開啟我們public目錄下的檔案(預設開啟index.html)
用到debug外掛，主要用於在命令列輸出一些日誌，我們只用基本的功能，所以沒有難點。不會戳這裡
可能用到chalk外掛，就是把命令列輸出的日誌五顏六色，變得好看，沒什麼太大作用，用法戳這裡

準備工作

我們的目錄解構如下

大家應該一看就懂啦，啟動我們服務，自動開啟public/index.html
bin/www.js 是我們後面用命令列啟動服務的配置
public是我們的靜態目錄
app.js 主檔案
config.js 配置檔案
tmpl.html是我們用ejs編譯的模板，後面講到

先寫最簡單的config.js

let path = require('path');
let config = {
    hostname:'127.0.0.1', //預設主機
    port:3000,  //預設埠
    dir:path.join(__dirname,'','public') //預設開啟的目錄(絕對路徑)
};
module.exports = config;
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以上程式碼都能看得懂，下面開始寫我們主檔案

核心程式碼 app.js

1、引入所需的依賴包

let http = require('http');
let url = require('url');
let path = require('path');
let util = require('util');
let fs = require('fs');
let zlib = require('zlib');
let mime = require('mime'); // 得到內容型別
let debug = require('debug')('*'); // 列印輸出 會根據環境變數控制輸出
let chalk = require('chalk'); // 粉筆
let ejs = require('ejs'); // 模板引擎

//先宣告好，下面解釋
let config = require('./config');
let stat = util.promisify(fs.stat);//promise化 fs.stat方法
let readdir = util.promisify(fs.readdir);
let template = fs.readFileSync(path.join(__dirname,'tmpl.html'),'utf8'); //讀取ejs的模板檔案
複製程式碼

mime解析檔案給你內容型別，用法
ejs渲染引擎，我們用最簡單功能，不會也能看懂

2、http模組開啟服務

/*執行的條件 指定主機名
* 指定啟動的埠號
* 指定執行的目錄
 */
let config = require('./config'); //引入配置檔案
class Server { //宣告類
    constructor() {
        this.config = config; //講配置掛載再我們的例項上
    }
    handleRequest(req,res){ //確保這裡的this都是例項

    }
    start(){//服務開始的方法
        let server =http.createServer(this.handleRequest.bind(this));
        let {hostname,port} = this.config; //解構主機名和埠
        server.listen(port,hostname);
        debug(`http://${hostname}:${port} start`) //命令列中列印
    }
}
//開啟一個服務
let server = new Server();
server.start(); //呼叫start方法

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截至到目前位置，簡單的服務已經開啟了，先來測試下效果吧

完美，控制檯列印出了內容，

3、實現handleRequest方法，即處理請求邏輯

列出我們要做什麼

解析url的路徑名
與預設配置中路徑(G://cgp-server/public)拼接
判斷是檔案還是資料夾還是404

let stat = util.promisify(fs.stat);//promise化 fs.stat方法
 async  handleRequest(req,res){ //確保這裡的this都是例項
        let {pathname} = url.parse(req.url,true); //獲取url的路徑
        let p = path.join(this.config.dir,pathname); // 可能是G:/cgp-server/public 可能是G://cgp-server/public/index.html
        //1、根據路徑 返回不同結果 如果是資料夾 顯示資料夾裡的內容
        //2、如果是檔案 顯示檔案的內容
        try{
            let statObj=await stat(p);
        }catch (e) {
            //檔案不存在情況
            this.sendError(req,res,e)
        }
    }
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try catch用於捕獲錯誤，當檔案不存在，呼叫sendError方法，先來實現這個錯誤的處理方法

4、檔案不存在的邏輯，sendError()

sendError(req,res,e){
        debug(util.inspect(e)); //輸出錯誤,util模組提供方法
        res.statusCode = 404;
        res.end('Not Found');
    }
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寫了這麼多了，測試下錯誤檔案能否列印錯誤

測試完美,此時我們應該判斷開啟的是檔案還是目錄，並給對應的方法，下面我們開始目錄的渲染方法

5、ejs渲染目錄列表

先宣告一個template模板，掛載到例項上

let template = fs.readFileSync(path.join(__dirname,'tmpl.html'),'utf8'); //讀取ejs的模板檔案
class Server{
    constructor(){
        this.template = template //掛載到例項上
    }
}
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如果是目錄，渲染出一個html頁展示目錄結構

if(statObj.isDirectory()){
                //如果是目錄 列出目錄內容可以點選
                let dirs = await readdir(p); //public下面的目錄結構=>[index.html,style.css]
                dirs =dirs.map(dir=>{
                    return {
                        filename:dir,
                        path:path.join(pathname,dir)
                    }
                });
                //dirs就是要渲染的資料 
                //格式如下[{filename:index.html,path:'/index.html'},{{filename:style.css,path:''/style.css}}]
                let str =ejs.render(this.template,{dirs}); //ejs渲染方法
                // console.log(str);
                res.setHeader('Content-Type', 'text/html;charset=utf-8');
                res.end(str);
            }
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我們來看下tmpl.html模板是怎麼寫的,ejs用法,我們只用最簡單的，所以應該能看懂

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
//迴圈dirs中的內容到頁面中
<% dirs.map(item=>{%>
    <li><a href="<%=item.path%>"><%=item.filename%></a></li>
<%})%>
</body>
</html>

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渲染目錄結構，我們已經寫完了，測試下看能不能執行

目前來看，無bug，接下來實現如果是檔案的話，直接把檔案內容渲染出來

6、檔案的渲染方法,即this.sendFile()方法

sendFile(req,res,p,statObj){
     res.setHeader('Content-Type', mime.getType(p) + ';charset=utf-8');
        fs.createReadStream(p).pipe(res);//可讀流pipe到可寫流
}
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功能已經實現拉，不信我們測下

功能已經實現，但我們要求再增加三個功能
1、檢測是否支援快取
2、檢測是否支援壓縮
3、檢測是否支援範圍請求

6.1增加快取功能

修改下sendFile()方法新增三個功能

 sendFile(req,res,p,statObj){
        // 1、檢測是否有快取
        if(this.cache(req,res,p,statObj)){ //如果有快取
            res.statusCode = 304;
            res.end();
            return
        }
        //2、檢測是否支援壓縮
            ....
        //3、檢測是否有範圍請求
            ....
        
    }
複製程式碼

cache()快取方法

快取有兩種方式，強制快取和協商快取

強制快取服務端Catch-Control 、 Expires
協商快取服務端Last-Modified 、Etag
協商快取客戶端if-modified-since if-none-match 與服務端對應
貼下百度快取的解構給大家看下

看完這個圖，相信大家應該懂啦。下面開始寫快取方法

cache(req,res,p,statObj){  //實現快取
        /* 強制快取 服務端 Cache-Control Expires
            協商快取  服務端 Last-Modified Etag
            協商快取  客戶端 if-modified-since  if-none-match
            etag ctime + 檔案的大小
            Last-modified ctime
            強制快取
            */
        res.setHeader('Cache-Control', 'no-cache');
        res.setHeader('Expires', new Date(Date.now() + 10 * 1000).toGMTString());//10秒後重新發請求
        let etag = statObj.ctime.toGMTString() + statObj.size; //檔案修改時間和檔案大小
        let lastModified = statObj.ctime.toGMTString(); //檔案的修改時間
        res.setHeader('Etag', etag);
        res.setHeader('Last-Modified', lastModified);
        let ifNoneMatch = req.headers['if-none-match']; 
        let ifModifiedSince = req.headers['if-modified-since']; 
        if (etag != ifNoneMatch) { //不相等，不走快取
            return false;
        }
        if (lastModified != ifModifiedSince) { //同理
            return false;
        }
        return true; //否則走快取
    }

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快取功能寫完了，我們測試下設定的頭有沒有新增上

快取我們就已經實現啦

6.2 實現壓縮功能

node中zlib提供壓縮功能，這裡就不講怎麼用啦，用法戳官網

gzip(req,res,p,statObj){
        // 客戶端 Accept-Encoding: gzip, deflate, br
        // 服務端 Content-Encoding: gzip
        let encoding = req.headers['accept-encoding']; //獲取請求頭的接收的壓縮格式
        if (encoding) {
            if (encoding.match(/\bgzip\b/)) {
                res.setHeader('Content-Encoding', 'gzip')
                return zlib.createGzip();//返回一個gzip的壓縮流
            } else if (encoding.match(/\bdeflate\b/)) {
                res.setHeader('content-encoding', 'deflate');
                return zlib.createDeflate(); //返回createDeflate的壓縮流
            } else {
                return false; //否則不支援壓縮
            }
        } else {
            return false;//否則不支援壓縮
        }
    }
複製程式碼

修改下sendFile()方法

sendFile(req,res,p,statObj){
        // 1、檢測是否有快取
        if(this.cache(req,res,p,statObj)){ //如果有快取
            res.statusCode = 304;
            res.end();
            return
        }
        //2、檢測是否支援壓縮
        res.setHeader("Content-Type",mime.getType(p)+";charset=utf8");
        let compress =this.gzip(req,res,p,statObj);
        if(compress){ //檢測是否壓縮。返回的是壓縮流
           return fs.createReadStream(p).pipe(compress).pipe(res);
        }else{ //不支援壓縮直接把檔案讀出來即可
           return fs.createReadStream(p).pipe(res)
        }
        //3、檢測是否有範圍請求
            ....
        
    }
複製程式碼

用1.txt檔案測試下

目前來看都還ok,還剩最後一個功能，實現範圍請求

6.3 實現範圍請求功能

客戶端傳送Range:bytes=0-3
服務端對應Accept-Range:bytes Content-Range:bytes 0-3/xxx Content-Length:xxx

由於可能同時會有壓縮和範圍請求，我們稍微改下前面的程式碼

  sendFile(req,res,p,statObj){
        // 1、檢測是否有快取
            ....
        //2、檢測是否支援壓縮同時加上範圍請求
        res.setHeader("Content-Type",mime.getType(p)+";charset=utf8");
        let compress =this.gzip(req,res,p,statObj);
        let {start,end} = this.range(req,res,p,statObj); //解構開始和結束的位置
        if(compress){ //檢測是否壓縮。返回的是壓縮流
           return fs.createReadStream(p,{start,end}).pipe(compress).pipe(res);
        }else{
            // res.setHeader("Content-Type",mime.getType(p)+";charset=utf8");
           return fs.createReadStream(p,{start,end}).pipe(res)
        }

    }
複製程式碼

range()範圍請求的方法

range(req, res, statObj, p) {
        //客戶端 Range:bytes=0-3
        //服務端 Accept-Range:bytes Content-Range:bytes 0-3/8777

        let range = req.headers['range']; //如果有範圍請求
        if (range) {
            let [, start, end] = range.match(/(\d*)-(\d*)/); //解構出開始和結束的位置
            start = start ? Number(start) : 0; //start設定預設值
            end = end ? Number(end) : statObj.size - 1; //end設定預設值
            res.statusCode = 206; //狀態碼 206範圍請求
            res.setHeader('Accept-Ranges',"bytes");
            res.setHeader('Content-Length',end-start+1);
            res.setHeader('Content-Range',`bytes ${start}-${end}/${statObj.size}`);
            return {start,end};
        }else {
            return {start:0, end:statObj.size};
        }
    }
複製程式碼

基本功能已經實現，測試下程式碼,我們用curl工具傳送請求，用法

1.txt的內容123456789。我們只想要前4個字元

測試完美，接下來我們還想實現輸入cgp-server ，自動開啟瀏覽器，開啟目錄。我們需要引用一個模組 yargs

7、yargs模組配置命令列的輸入

yargs配置用法`
這裡我們只用最基本用法，一看就懂，詳細瞭解請看官網

7.1 npm link作用

npm link命令可以將一個任意位置的npm包連結到全域性執行環境，從而在任意位置使用命令列都可以直接執行該npm包。

7.2 修改下package.json檔案

7.3 www.js的配置

7.3.1我們把app.js主檔案匯出給www.js使用

7.3.2修改www.js檔案

#! /usr/bin/env node   //執行命令後會執行 bin/www.js
const yargs = require('yargs');
let argv = yargs.option('port',{ //yargs的基礎用法
    alias: 'p', //別名
    default: 3000, //預設值
    description:'this is port',  //描述
    demand:false // 是否必須
}).option('hostname',{
    alias: 'h',
    default: 'localhost',
    description:'this is hostname',
    demand:false
}).option('dir',{
    alias: 'd',
    default: process.cwd(),
    description:'this is cwd',
    demand:false
}).usage('cgp-server  [options]' ).argv;

//開啟服務
let Server = require('../src/app.js');
new Server(argv).start();

// 判斷是win還是mac平臺
let platform = require('os').platform();
//開啟子程式
let {exec} = require('child_process');
//win系統   win32
if(platform==="win32"){
    exec(`start http://${argv.hostname}:${argv.port}`)
}else {
    exec(`open http://${argv.hostname}:${argv.port}`)
}
複製程式碼

簡單介紹yargs用法。然後我們輸入 cgp-server --help看效果

yargs.option('port',{ //yargs的基礎用法
    alias: 'p', //別名
    default: 3000, //預設值
    description:'this is port',  //描述
    demand:false // 是否必須
})
複製程式碼

解釋下流程，先開啟服務，然後判斷系統，再然後根據不同的平臺執行自動開啟瀏覽器

測試下看能不能啟動

結尾

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先寫最簡單的config.js

核心程式碼 app.js

1、引入所需的依賴包

2、http模組開啟服務

3、實現handleRequest方法，即處理請求邏輯

4、檔案不存在的邏輯，sendError()

5、ejs渲染目錄列表

6、檔案的渲染方法,即this.sendFile()方法

6.1增加快取功能

6.2 實現壓縮功能

6.3 實現範圍請求功能

7、yargs模組配置命令列的輸入

7.1 npm link作用

7.2 修改下package.json檔案

7.3 www.js的配置

7.3.1我們把app.js主檔案匯出給www.js使用

7.3.2修改www.js檔案

結尾

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