Erste Schritte mit Node JS

Was ist NodeJS?

• Definition: NodeJS ist eine plattformübergreifende Open-Source-JavaScript-Laufzeitumgebung, die es Ihnen ermöglicht, JavaScript-Code außerhalb eines Webbrowsers auszuführen.
• Zweck: Es wird hauptsächlich für serverseitiges Scripting verwendet, wobei JavaScript verwendet wird, um dynamische Webinhalte zu erstellen, bevor die Seite an den Webbrowser des Benutzers gesendet wird.
• Hauptmerkmale:
  • Ereignisgesteuerte Architektur: NodeJS verwendet ein ereignisgesteuertes, nicht blockierendes I/O-Modell, was es effizient und leichtgewichtig macht.
  • Single-Threaded: Obwohl Single-Threaded, verarbeitet NodeJS gleichzeitige Vorgänge mithilfe seiner asynchronen Natur und der Ereignisschleife.
  • Aufgebaut auf V8: NodeJS basiert auf der V8-JavaScript-Engine von Google Chrome, was die Ausführung von JavaScript-Code extrem schnell macht.

Wie funktioniert NodeJS im Hintergrund?

• Ereignisschleife:

  • NodeJS arbeitet mit einer Single-Thread-Ereignisschleife, die es ihm ermöglicht, mehrere gleichzeitige Anforderungen zu verarbeiten, ohne den Thread zu blockieren.
  • Phasen der Ereignisschleife:
  • Timer: Führt von setTimeout() und setInterval() geplante Rückrufe aus.
  • Ausstehende Rückrufe: Führt E/A-Rückrufe aus, die auf die nächste Schleifeniteration verschoben werden.
  • Leerlauf, Vorbereiten: Wird intern von NodeJS verwendet.
  • Umfrage: Ruft neue I/O-Ereignisse ab und führt I/O-bezogene Rückrufe aus.
  • Prüfen: Führt von setImmediate() geplante Rückrufe aus.
  • Rückrufe schließen: Führt Rückrufe für Abschlussereignisse aus.

• Nicht blockierende E/A: NodeJS verarbeitet E/A-Vorgänge asynchron, d. h. es wartet nicht auf den Abschluss der Vorgänge, bevor es mit der nächsten Aufgabe fortfährt.

Beispiel:

  const fs = require('fs');

  console.log("Start");

  // Reading a file asynchronously
  fs.readFile('example.txt', 'utf8', (err, data) => {
      if (err) throw err;
      console.log(data);
  });

  console.log("End");

Ausgabe:

  Start
  End
  (contents of example.txt)

Erklärung:

• NodeJS führt den Code nach dem Aufruf der Funktion fs.readFile() weiter aus, ohne auf das Lesen der Datei zu warten. Dies demonstriert sein nicht blockierendes I/O-Modell.

Was sind Module in NodeJS?

• Definition: Module sind Blöcke aus gekapseltem Code, die basierend auf ihrer zugehörigen Funktionalität mit einer externen Anwendung kommunizieren.
• Modultypen:
  • Kernmodule: In NodeJS integriert (z. B. fs, http, path usw.).
  • Lokale Module: Von Benutzern erstellt, um Code zu organisieren und zu strukturieren.
  • Module von Drittanbietern: Installiert über npm (z. B. Express, Lodash).

Möglichkeiten zum Importieren und Exportieren von Modulen in JavaScript und NodeJS

In JavaScript (ES6-Module):

• Exportieren:

  // Named export
  export const add = (a, b) => a + b;

  // Default export
  export default function subtract(a, b) {
      return a - b;
  }

• Importieren:

  // Named import
  import { add } from './math.js';

  // Default import
  import subtract from './math.js';

In NodeJS (CommonJS-Module):

• Exportieren:

  // Using module.exports
  module.exports.add = (a, b) => a + b;

  // Using exports shorthand
  exports.subtract = (a, b) => a - b;

• Importieren:

  // Importing modules
  const math = require('./math.js');
  const add = math.add;
  const subtract = math.subtract;

Was ist Dateihandhabung in NodeJS?

• Definition: Die Dateiverwaltung in NodeJS ermöglicht Ihnen die Arbeit mit dem Dateisystem auf Ihrem Computer, einschließlich Lesen, Schreiben, Aktualisieren und Löschen von Dateien.

Wichtige Funktionen:

• Einige der wichtigsten fs-Modulfunktionen:
  • fs.readFile(): Liest asynchron den Inhalt einer Datei.
  • fs.writeFile(): Schreibt Daten asynchron in eine Datei und ersetzt die Datei, falls sie bereits vorhanden ist.
  • fs.appendFile(): Hängt Daten an eine Datei an. Wenn die Datei nicht existiert, wird eine neue Datei erstellt.
  • fs.unlink(): Löscht eine Datei.
  • fs.rename(): Benennt eine Datei um.

Beispiel:

  const fs = require('fs');

  // Writing to a file
  fs.writeFile('example.txt', 'Hello, NodeJS!', (err) => {
      if (err) throw err;
      console.log('File written successfully.');

      // Reading the file
      fs.readFile('example.txt', 'utf8', (err, data) => {
          if (err) throw err;
          console.log('File contents:', data);

          // Appending to the file
          fs.appendFile('example.txt', ' This is an appended text.', (err) => {
              if (err) throw err;
              console.log('File appended successfully.');

              // Renaming the file
              fs.rename('example.txt', 'newExample.txt', (err) => {
                  if (err) throw err;
                  console.log('File renamed successfully.');

                  // Deleting the file
                  fs.unlink('newExample.txt', (err) => {
                      if (err) throw err;
                      console.log('File deleted successfully.');
                  });
              });
          });
      });
  });

Ausgabe:

  File written successfully.
  File contents: Hello, NodeJS!
  File appended successfully.
  File renamed successfully.
  File deleted successfully.

Wie erstellt man einen Server in NodeJS?

• Verwendung des http-Moduls: Das http-Modul ist ein Kernmodul in NodeJS, mit dem Sie einen Server erstellen können, der auf Anfragen an einem bestimmten Port lauscht und Antworten sendet.

Beispiel:

  const http = require('http');

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

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

Ausgabe:

  Server running at http://127.0.0.1:3000/

• Explanation: The server responds with "Hello, World!" every time it receives a request. The server listens on localhost (127.0.0.1) at port 3000.

What is an HTTP Module?

• Definition: The http module in NodeJS provides functionalities to create HTTP servers and clients.

Important Functions?

• Some of the most important functions of HTTP module are:
  • http.createServer(): Creates an HTTP server that listens to requests and sends responses.
  • req.method: Retrieves the request method (GET, POST, etc.).
  • req.url: Retrieves the URL of the request.
  • res.writeHead(): Sets the status code and headers for the response.
  • res.end(): Signals to the server that all of the response headers and body have been sent.

Example:

  const http = require('http');

  const server = http.createServer((req, res) => {
      if (req.url === '/') {
          res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
          res.end('Welcome to the homepage!\n');
      } else if (req.url === '/about') {
          res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
          res.end('Welcome to the about page!\n');
      } else {
          res.writeHead(404, { 'Content-Type': 'text/plain' });
          res.end('404 Not Found\n');
      }
  });

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

Output:

• If you navigate to http://127.0.0.1:3000/, the server will display "Welcome to the homepage!".
• If you navigate to http://127.0.0.1:3000/about, the server will display "Welcome to the about page!".
• If you navigate to any other URL, the server will display "404 Not Found".

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