Node.js 第一个应用：从零开始创建你的第一个 Node.js 项目

2025-12-01 16:09:36 分类：node.js 热度：40 评论： 0

Node.js 第一个应用：从零开始创建你的第一个 Node.js 项目

适用读者：Node.js 初学者、前端开发者、后端入门者
目标：手把手教你创建并运行第一个 Node.js 应用，理解基本工作流程

1. 引言：你的第一个 Node.js 应用

创建第一个应用是学习任何编程语言或框架的里程碑。在 Node.js 中，这一步尤为简单且意义非凡——你即将体验 JavaScript 在服务器端的强大能力。

本章将带你：

  • 创建控制台应用
  • 构建简单的 HTTP 服务器
  • 理解 Node.js 应用结构
  • 学习基本的调试和运行方法

2. 环境准备：确保一切就绪

在开始之前，请确认 Node.js 已正确安装：

# 检查 Node.js 版本
node -v
# 预期输出: v18.13.0 或类似版本

# 检查 npm 版本
npm -v
# 预期输出: 8.19.3 或类似版本

2.1 创建项目目录

# 创建项目目录
mkdir first-node-app
cd first-node-app

# 初始化 npm 项目
npm init -y

# 查看生成的 package.json
cat package.json

2.2 目录结构

创建以下目录结构：

first-node-app/
├── node_modules/   # 自动创建，存放 npm 包
├── src/            # 源代码目录
│   ├── app.js      # 主应用文件
│   └── server.js   # 服务器文件
├── package.json    # 项目配置文件
└── README.md       # 项目说明文件（可选）

3. 创建控制台应用

3.1 基本控制台输出

创建 src/app.js 文件：

// src/app.js
// 控制台输出
console.log('Hello, Node.js!');

// 获取当前时间
const currentTime = new Date();
console.log('当前时间:', currentTime.toLocaleString());

// 计算简单表达式
const result = 2 + 3 * 5;
console.log('计算结果:', result);

// 访问进程信息
console.log('Node.js 版本:', process.version);
console.log('平台:', process.platform);
console.log('当前工作目录:', process.cwd());

3.2 处理命令行参数

修改 src/app.js 文件，添加命令行参数处理：

// src/app.js
// 获取命令行参数
const args = process.argv.slice(2);
const operation = args[0];

console.log('命令行参数:', args);

// 根据参数执行不同操作
switch (operation) {
  case 'add':
    const num1 = parseFloat(args[1]);
    const num2 = parseFloat(args[2]);
    if (isNaN(num1) || isNaN(num2)) {
      console.log('错误: 请提供两个有效的数字');
    } else {
      console.log(`结果: ${num1 + num2}`);
    }
    break;
  
  case 'greet':
    const name = args[1] || 'World';
    console.log(`Hello, ${name}!`);
    break;
  
  default:
    console.log('可用操作:');
    console.log('  - add <数字1> <数字2>: 两个数字相加');
    console.log('  - greet <姓名>: 向指定的人问候');
}

3.3 运行控制台应用

# 基本运行
node src/app.js
# 输出:
# Hello, Node.js!
# 当前时间: 2023/1/15 14:30:45
# 计算结果: 17
# Node.js 版本: v18.13.0
# 平台: win32
# 当前工作目录: /path/to/first-node-app

# 使用 add 命令
node src/app.js add 5 7
# 输出: 结果: 12

# 使用 greet 命令
node src/app.js greet Alice
# 输出: Hello, Alice!

4. 创建 HTTP 服务器

4.1 基本服务器实现

创建 src/server.js 文件：

// src/server.js
// 导入 HTTP 模块
const http = require('http');

// 定义服务器配置
const hostname = '127.0.0.1';
const port = 3000;

// 创建 HTTP 服务器
const server = http.createServer((req, res) => {
  // 设置响应头
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  
  // 发送响应内容
  res.end('Hello, Node.js Server!\n');
});

// 启动服务器并监听端口
server.listen(port, hostname, () => {
  // 服务器启动成功后的回调函数
  console.log(`服务器运行在 http://${hostname}:${port}/`);
});

4.2 增强服务器功能

修改 src/server.js 文件，添加路由和响应处理：

// src/server.js
const http = require('http');
const fs = require('fs');
const path = require('path');

const hostname = '127.0.0.1';
const port = 3000;

const mimeTypes = {
  '.html': 'text/html',
  '.js': 'text/javascript',
  '.css': 'text/css',
  '.json': 'application/json',
  '.png': 'image/png',
  '.jpg': 'image/jpg',
  '.gif': 'image/gif',
  '.svg': 'image/svg+xml',
};

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 处理请求
  console.log(`请求: ${req.method} ${req.url}`);
  
  // 解析 URL
  const url = new URL(req.url, `http://${req.headers.host}`);
  const pathname = url.pathname;
  
  // 处理不同路由
  if (pathname === '/') {
    // 首页路由
    res.statusCode = 200;
    res.setHeader('Content-Type', 'text/html');
    res.end(`
      <html>
        <head>
          <title>我的第一个 Node.js 应用</title>
        </head>
        <body>
          <h1>Hello, Node.js!</h1>
          <p>这是我的第一个 Node.js 服务器应用。</p>
          <a href="/about">关于我们</a>
        </body>
      </html>
    `);
  } else if (pathname === '/about') {
    // 关于页面路由
    res.statusCode = 200;
    res.setHeader('Content-Type', 'text/html');
    res.end(`
      <html>
        <head>
          <title>关于我们</title>
        </head>
        <body>
          <h1>关于我们</h1>
          <p>这是关于页面的内容。</p>
          <a href="/">返回首页</a>
        </body>
      </html>
    `);
  } else if (pathname === '/api') {
    // API 路由
    res.statusCode = 200;
    res.setHeader('Content-Type', 'application/json');
    res.end(JSON.stringify({
      message: '欢迎使用我们的 API',
      timestamp: new Date().toISOString()
    }));
  } else {
    // 404 处理
    res.statusCode = 404;
    res.setHeader('Content-Type', 'text/html');
    res.end(`
      <html>
        <head>
          <title>页面未找到</title>
        </head>
        <body>
          <h1>404 - 页面未找到</h1>
          <p>抱歉，您访问的页面不存在。</p>
          <a href="/">返回首页</a>
        </body>
      </html>
    `);
  }
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://${hostname}:${port}/`);
  console.log('按 Ctrl+C 停止服务器');
});

// 处理 uncaughtException 防止服务器崩溃
process.on('uncaughtException', (err) => {
  console.error('未捕获的异常:', err);
});

4.3 运行 HTTP 服务器

# 启动服务器
node src/server.js
# 输出: 服务器运行在 http://127.0.0.1:3000/

# 测试访问
# 1. 在浏览器中访问 http://localhost:3000
# 2. 访问 http://localhost:3000/about
# 3. 访问 http://localhost:3000/api
# 4. 访问不存在的页面，如 http://localhost:3000/contact

# 使用 curl 测试
curl http://localhost:3000
curl http://localhost:3000/about
curl http://localhost:3000/api

5. 代码解析：理解 Node.js 应用工作原理

5.1 模块系统分析

// 导入内置模块
const http = require('http');
const fs = require('fs');
const path = require('path');
  • http 模块：提供 HTTP 服务器和客户端功能
  • fs 模块：提供文件系统操作 API
  • path 模块：提供处理文件路径的工具

5.2 HTTP 服务器创建流程

5.3 请求处理流程

// 创建 HTTP 服务器
const server = http.createServer((req, res) => {
  // req: request 对象，包含请求信息
  // res: response 对象，用于构建响应
  
  // 解析请求方法和 URL
  console.log(`${req.method} ${req.url}`);
  
  // 设置响应状态码
  res.statusCode = 200;
  
  // 设置响应头
  res.setHeader('Content-Type', 'text/html');
  
  // 发送响应体
  res.end('<h1>Hello World</h1>');
});

5.4 服务器监听机制

// 启动服务器监听
server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://${hostname}:${port}/`);
});
  • port：服务器监听端口号
  • hostname：服务器监听的主机名/IP 地址
  • 回调函数：服务器成功启动后执行

6. 进阶应用: 交互式用户信息

6.1 创建用户信息应用

创建 src/user.js 文件：

// src/user.js
const readline = require('readline');

// 创建 readline 接口
const rl = readline.createInterface({
  input: process.stdin,
  output: process.stdout
});

// 用户数据对象
const user = {
  name: '',
  age: 0,
  email: '',
  hobbies: []
};

// 询问用户姓名
rl.question('请输入您的姓名: ', (name) => {
  user.name = name;
  
  // 询问用户年龄
  rl.question('请输入您的年龄: ', (age) => {
    user.age = parseInt(age);
    
    // 询问用户邮箱
    rl.question('请输入您的邮箱: ', (email) => {
      user.email = email;
      
      // 询问用户爱好
      rl.question('列出您的爱好 (用逗号分隔): ', (hobbiesStr) => {
        user.hobbies = hobbiesStr.split(',').map(hobby => hobby.trim());
        
        // 显示用户信息
        console.log('\n用户信息:');
        console.log(`姓名: ${user.name}`);
        console.log(`年龄: ${user.age}`);
        console.log(`邮箱: ${user.email}`);
        console.log('爱好:');
        user.hobbies.forEach(hobby => {
          console.log(`  - ${hobby}`);
        });
        
        // 关闭 readline 接口
        rl.close();
      });
    });
  });
});

// 监听 close 事件
rl.on('close', () => {
  console.log('\n感谢使用本应用！');
  process.exit(0);
});

6.2 运行用户信息应用

# 运行应用
node src/user.js

# 交互示例
# 请输入您的姓名: Alice
# 请输入您的年龄: 25
# 请输入您的邮箱: alice@example.***
# 列出您的爱好 (用逗号分隔): 阅读, 旅行, 摄影
# 
# 用户信息:
# 姓名: Alice
# 年龄: 25
# 邮箱: alice@example.***
# 爱好:
#   - 阅读
#   - 旅行
#   - 摄影
# 
# 感谢使用本应用！

7. 调试技巧: 基本调试方法

7.1 使用 console.log 调试

// 在关键位置添加日志
const server = http.createServer((req, res) => {
  console.log(`收到请求: ${req.method} ${req.url}`);
  
  // 记录请求头
  console.log('请求头:', req.headers);
  
  // 处理请求...
  
  console.log('发送响应');
  res.end('Hello, Debug!');
});

7.2 使用 Node.js 调试器

// 在代码中添加断点
const fs = require('fs');

console.log('开始读取文件');
debugger; // 添加断点

fs.readFile('file.txt', 'utf8', (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log('文件内容:', data);
});

console.log('结束');

运行调试:

# 使用 inspect 参数启动调试
node inspect src/server.js

# 使用 Chrome DevTools 调试
node --inspect-brk src/server.js
# 然后在 Chrome 浏览器中访问 chrome://inspect
# 点击 "Open dedicated DevTools for Node"

7.3 使用 VSCode 调试

  1. 在 VSCode 中打开项目
  2. 在需要调试的代码行左侧点击添加断点
  3. 按 F5 或点击 “Run and Debug” 图标
  4. 选择 “Node.js” 环境并运行

8. 总结与下一步

8.1 第一个应用回顾

  • 控制台应用：学习基本输入输出和命令行参数处理
  • HTTP 服务器：创建简单的 Web 服务器，处理路由和响应
  • 交互式应用：使用 readline 模块创建命令行交互应用
  • 调试基础：掌握 console.log 和 Node.js 调试器使用

8.2 关键概念理解

  • 模块系统：如何导入和使用 Node.js 模块
  • 事件驱动：理解服务器如何响应请求和处理事件
  • 异步编程：了解回调函数的工作原理
  • 请求/响应周期：HTTP 交互的基本流程

8.3 下一步学习路径

8.4 进阶项目建议

  1. 个人博客系统：使用 Express 框架和 MongoDB
  2. RESTful API 服务器：提供 CRUD 操作的数据接口
  3. 实时聊天应用：使用 Socket.IO 实现实时通信
  4. 命令行工具：创建 npm 包，发布到 npm 注册表

8.5 学习资源

  • 官方文档：Node.js 官方文档
  • 交互式教程：NodeSchool
  • 实践项目：Node.js 蓝图项目
  • 社区论坛：Node.js 官方论坛

最终建议：你的第一个 Node.js 应用只是开始。Node.js 的魅力在于其灵活性和强大的生态系统。通过不断实践和探索更多高级功能，你将能够构建从简单的 API 到复杂的实时应用的各种项目。保持好奇心，继续编程！

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