零基础之Node.js搭建API服务器的详解

零基础之Node.js搭建API服务器

这篇文章写给那些Node.js零基础，但希望自己动手实现服务器API的前端开发者，尝试帮大家打开一扇门。

HTTP服务器实现原理

HTTP服务器之所以能提供前端使用的API，其实现原理是服务器保持监听计算机的某个端口（通常是80），等待客户端请求，当请求到达并经过一系列处理后，服务器发送响应数据给到前端。

平时大家通过Ajax调用API，即是发起一次请求，经过服务器处理后，得到结果，然后再进行前端处理。如今使用高级编程语言，要实现服务器那部分功能已经变得非常简单，接下来我们了解一下使用Node.js如何实现。

什么是Node.js？它可以做什么？

Node.js是一个JavaScript的运行时（runtime），它提供了大量用JS与操作系统打交道的API，通过这些API，我们可以调用本地程序、读写磁盘、监听端口、发起网络请求等，这足以开发出一个功能完善的Server。

前期准备

简单介绍完Node.js，开始写代码之前，我们需要安装Node.js，安装详细过程就不说明了，请大家Google或者百度。不同系统安装过程不一样，如果是Linux、Mac，会相对顺利且遇到问题的可能性较低。

判断安装成功与否，windows下，在cmd中执行node -v，Linux、Mac下，在shell中执行node -v，正常输出版本号说明安装成功。

tips：

windows如果提示命令未找到，可能是未配置环境变量

实现简单的Server

Node.js安装成功，我们找个地方新建目录my-server作为我们的存放代码的地方，接下来所有的代码都在该目录下。首先，在my-server的目录下新建文件index.js，用如下代码实现一个简单的Server：

// index.js
// 通过require获取两个node内置模块
const http = require('http');
const nUrl = require('url');
// '127.0.0.1'表明只有本机可访问，'0.0.0.0'表示所有人可访问
const hostname = '127.0.0.1';
const port = 3000;
// 通过http.createServer获取一个server实例
// 其中(req, res) => {}，在服务器每次接收到请求时都会被执行
const server = http.createServer((req, res) => {
  let method = req.method; // 客户端请求方法
  let url = nUrl.parse(req.url); // 将请求url字符串转换为node的url对象
  // 如果客户端GET请求'/'，会执行这个分支里面的逻辑
  if (method === 'GET' && url.pathname === '/') {
    res.statusCode = 200;
    res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
    res.end('Hello World');
    return;
  }
  // 如果客户端GET请求'/api/user'，会执行这个分支里面的逻辑
  if (method === 'GET' && url.pathname === '/api/user') {
    res.statusCode = 200;
    res.setHeader('Content-Type', 'application/json');
    res.end(JSON.stringify({
      code: 0,
      msg: '',
      result: {
        username: 'shasharoman'
      }
    }));
    return;
  }
  // 没有匹配其他分支的话，执行以下逻辑
  res.statusCode = 404;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('Not Found');
});
// server开始监听，等待请求到来
server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`Server running at http://${hostname}:${port}/`);
});

文件内容编辑保存后，在my-server目录下通过命令node index.js启动服务，然后在浏览器中访问http://127.0.0.1:300/、http://127.0.0.1:300/api/user、http://127.0.0.1:300/xxx观察不同结果。

这是官方Guides经过小小修改得到的代码，添加部分注释以及额外逻辑。主要为了更清晰传达以下几个知识点：

• 从req对象上获取method与url，这个req对象是客户端请求的“抽象表现”，平时写Ajax指定的绝大部分内容都可以从该对象上获取
• 中间添加的两个if分支，主要是为了让大家了解服务器如何区分不同请求，决定做不同事情，即路由概念
• Content-Type: application/json，通常API会使用的响应格式，表明返回数据是json格式，这是一个HTTP头部，属于HTTP协议相关知识
• statusCode：404，HTTP最常见的错误“Not Found”，也属于HTTP协议相关知识

往前优化一步

通过上面的代码，实现了一个简单Server，但真实场景下我们会这样去实现吗？答案是肯定不会，所以我们还需要一步步完善，做以下几个修改：

• 增加config，在其中配置hostname，port
• 增加controller，用于分层以及分模块
• 增加route，用于定义路由

代码不多，一共五个文件：

• config.js，配置文件
• route.js，路由定义文件
• controller/account.js，账号模块业务实现文件
• controller/index.js，业务汇总并暴露给外部
• index.js，项目启动文件

// config.js
exports = module.exports = {
  hostname: '127.0.0.1',
  port: '3000'
};

// route.js
exports = module.exports = [{
  method: 'GET',
  path: '/api/user',
  impl: 'account.userById'
}, {
  method: 'POST',
  path: '/api/user',
  impl: 'account.createUser'
}];

// controller/account.js
exports.userById = userById;
exports.createUser = createUser;
function userById(req, res) {
  res.end('waiting for impl.');
}
function createUser(req, res) {
  res.end('waiting for impl.');
}

// controller/index.js
exports.account = require('./account');

// index.js
const http = require('http');
const nUrl = require('url');
const config = require('./config');
const controller = require('./controller');
const route = require('./route').map(item => {
  console.log(`route ${item.method}:${item.path}`);
  let tuple = item.impl.split('.');
  item.impl = controller[tuple[0]][tuple[1]];
  return item;
});
const server = http.createServer((req, res) => {
  let method = req.method;
  let url = nUrl.parse(req.url);
  let matchRoute = route.find(item => {
    return item.method === method && item.path === url.pathname;
  });
  if (matchRoute) {
    matchRoute.impl(req, res);
    return;
  }
  res.statusCode = 404;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('Not Found');
});
server.listen(config.port, config.hostname, () => {
  console.log(`Server running at http://${config.hostname}:${config.port}/`);
});

依旧是用node index.js启动Server，如果要在现有模式下开发一个API，主要就两步：

• 在route.js中定义路由
• 在controller/中实现

做这个程度的优化，只是为了向大家传达一些比较宽泛的概念，还不是真正用来写API服务，只是为了大伙练练手。

这个程度还达不到真实场景需求，还需要经过几轮改造，包括模块、层、common、lib、query解析，body解析、更灵活的route等一系列事情，限于篇幅，有机会在一一讲述。

经过我的描述以及代码示例，如果大家有兴趣学习Node.js，建议多搜搜相关知识，保持关注，然后在逐步去熟悉Node.js流行的Web框架如：Express、Koa等，不过框架只是更高层面的封装，基础的概念以及知识还是需要花时间才能掌握。

如果前端想尝试后端编程，请一定先学习HTTP协议，推荐《HTTP权威指南》从头到尾认真看一遍。