Node.js开发入门—HTTP文件服务器

HelloWorld示例只有演示意义，这次我们来搞一个实际的例子：文件服务器。我们使用Node.js创建一个HTTP协议的文件服务器，你可以使用浏览器或其它下载工具到文件服务器上下载文件。

用Node.js实现的HTTP文件服务器，比我在Qt网络编程实战之HTTP服务器视频课程里用Qt实现的版本，复杂度要小太多太多了。

为了读取文件，我们会用到File System模块（名字是”fs”），Stream，我们还要分析URL，区别HTTP方法，还会用到EventEmitter。

文件服务器FileServer的代码

先上代码吧，依然是简单的：

// 引入http模块
var http = require("http"); 
var fs = require("fs");

// 创建server，指定处理客户端请求的函数
http.createServer(
    function(request, response) {
        //判断HTTP方法，只处理GET  
        if(request.method != "GET"){
            response.writeHead(403);
            response.end();
            return null;
        }

        //此处也可使用URL模块来分析URL(https://nodejs.org/api/url.html)
        var sep = request.url.indexOf('?');
        var filePath = sep < 0 ? request.url : request.url.slice(0, sep);
        console.log("GET file: " + filePath);

        //当文件存在时发送数据给客户端，否则404
        var fileStat = fs.stat("."+filePath, 
            function(err, stats){
                if(err) {
                    response.writeHead(404);
                    response.end();
                    return null;
                }
                //TODO:Content-Type应该根据文件类型设置
                response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain", "Content-Length": stats.size});

                //使用Stream
                var stream = fs.createReadStream("."+filePath);

                stream.on('data',function(chunk){
                    response.write(chunk);
                });

                stream.on('end',function(){
                    response.end();
                });

                stream.on('error',function(){
                    response.end();
                });
            }
        );
    }
).listen(8000); 

console.log("Hello World start listen on port 8000");

最大的变化，就在传递给createServer方法的参数了。

我们根据request.method作了判断，不是GET就返回403。如果是呢，就判断文件是否存在，不存在，返回404，存在就读取数据写给客户端。逻辑就是这么简单。下面我们来介绍用到的新知识。

File System

要使用FileSystem，得用require引入fs模块，就如前面代码里那样。File System的API老长老长了，看这里吧：https://nodejs.org/api/fs.html。我们只说用到的特性。

获取文件状态

在我们的FileServer里，收到和客户端请求时先通过fs.stat()方法获取文件状态。fs.stat()方法原型如下：

fs.stat(path, callback)

第一个参数是文件路径，第二个参数是回调函数。fs.stat()方法是异步的，结果通过回调函数callback返回。callback的原型如下：

function(err, stats)

第一个参数指示是否出现了错误，第二个参数是一个对象，类型是fs.Stats，保存了文件的状态信息，比如大小、创建时间、修改时间等。

FileServer的代码获取到文件状态后，读取大小，调用http.ServerResponse的writeHead方法，设置HTTP状态码为200，还设置了Content-Length头部。代码如下：

response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain", "Content-Length": stats.size})

ReadStream

接下来呢，我们调用fs.createReadStream创建了一个ReadStream对象。ReadStream是Stream，也是EventEmitter。

fs.createReadStream方法原型如下：

fs.createReadStream(path[, options])

第一个参数是文件路径，第二个参数是可选的JSON对象，用来指定打开文件的一些选项，默认值如下：

{ flags: ‘r’,

encoding: null,

fd: null,

mode: 0666,

autoClose: true

}

autoClose属性默认为true，读完文件或读取出错时，文件会被自动关闭。fd属性可以关联一个已有的文件描述符，这样就会忽略path，根据一个已经打开的文件来创建流。options还可以有start和end项，指定起、止位置，读取文件的特定区域。如果我们要实现断点续传，就需要这个了，用法类似这样：

fs.createReadStream('sample.mp4', {start: 1000, end: 10000});

encoding用来指定文件的编码，这对于文本文件有特殊的意义，目前支持’utf8’、’ascii’和’base64’。

ReadStream读取数据是异步的，一块一块的读，读到一部分就发送一个data事件，数据呢，会传递给与事件关联的listener（实际上是一个回调方法）。在我们的代码里，仅仅是调用response.write把数据写给客户端。注意，可能会多次调用response.write哦。又因为我们设置了Content-Length，所以不会采用chunked编码方式。如果我们不设置Content-Length，那默认会启用chunked方式。

ReadStream读完文件时会发射end事件，出错时会发射error事件，我们监听这两个事件，简单的终止响应。

我们在示例代码中看到了stream.on这种代码，下面来解释吧。

EventEmitter

Node.js基于V8引擎实现的事件驱动IO，是其最大最棒的特色之一。有了事件机制，就可以充分利用异步IO突破单线程编程模型的性能瓶颈，使得用JavaScript作后端开发有了实际意义。

EventEmitter的基本用法

events.EventEmitter是一个简单的事件发射器的实现，具有addListener、on、once、removeListener、emit等方法，开发者可以很方便的调用这些API监听某个事件或者发射某个事件。

我们在示例中用到的fs.ReadStream就是一个EventEmitter，它实现了stream.Readable接口，而stream.Readable具有data、error、end、close、readable等事件。

通常我们使用EventEmitter的on或addListener来监听一个事件，这个时间可能会多次触发，每次触发，我们提供的回调方法都会被调用。我们示例中的代码就是这样：

stream.on('data',function(chunk){
            response.write(chunk);
        });

Node.js的事件机制，会给某个事件关联一个回调方法列表，这样多个关注者就可以监听同一个事件。每个事件发射时，可能会带有数据和状态，这些数据是通过回调方法的参数传递出来的。那某一个特定的事件，它对应的回调方法的参数是什么样子的，则由事件定义的那个类（实例）来决定。EventEmitter的emit方法原型如下：

emitter.emit(event[, arg1][, arg2][, ...])

这个原型说明一个事件的回调方法可以有一个或多个参数，也可以没有参数。要想知道某个事件的回调方法是否有参数、每个参数的含义，只好去找相关的API文档。stream.Readable的data事件的参数是chunk，Buffer类型，代表读到的数据。

如果我们只想监听某个事件一次，则可以调用EventEmitter的once方法。要想移除一个事件监听器，可以调用removeListener，想移除所有，则可以调用removeAllListener。

自定义事件

Node.js的很多模块都继承自Event模块。我们自己也可以通过继承EventEmitter来实现自己的对象，添加自己的自定义事件。

这里有个简单的例子：

var util=require("util");
var events = require("events");
function Ticker() {
    var self = this;
    events.EventEmitter.call(this);
    setInterval(function(){
        self.emit("tick")
        },
        1000
    );
}
util.inherits(Ticker, events.EventEmitter);

var ticker = new Ticker();
ticker.on("tick", function() {
  console.log("tick event");
});

在这个简单的例子里，我们定义了Ticker对象，通过全局方法setInterval开启了一个定时器，每隔1000毫秒发射一个名为“tick”的事件。

Node.js的工具模块封装了继承的方法，我们调用它来的inherits方法来完成Ticker对events.EventEmitter的继承。

自定义事件的使用方法，和Node.js内置模块提供的事件的用法完全一样。

其它文章：

Node.js开发入门——HelloWorld再分析

Node.js开发入门——环境搭建与HelloWorld