NodeJS系列（1）- 安装配置 NVM + NodeJS

NodeJS (或 Node.js) 是一个事件驱动 I/O 服务端 JavaScript 环境，基于 Google 的 V8 引擎，V8 引擎执行 Javascript 的速度非常快，性能非常好。简而言之，NodeJS 就是运行在服务端的 JavaScript。

NVM (Node Version Manage)，即 NodeJS 的版本管理工具。不同项目依赖不同的 NodeJS 版本，使用 NVM 可以在多个 NodeJS 版本之间快速切换。

NodeJS: https://nodejs.org

1. 系统环境

    操作系统：Windows 10 (x64)
    NodeJS: 16.14.2 或 18.16.0

2. 使用 NVM 安装 NodeJS

    1) 安装 NVM

        下载 NVM 安装包 https://github.com/coreybutler/nvm-windows/releases，选择下载 nvm-setup.zip，双击 nvm-setup.exe 文件，进入安装过程，按默认选项即可。
    
        打开命令行窗口，运行 nvm -v，出现版本号即表示安装成功。

            C:\Users\admin>nvm -v

                1.1.11

        注：安装 NVM 前，建议先卸载电脑上现有的 NodeJS，避免冗余。

            安装程序会自动帮我们配置了环境变量 NVM_HOME 和 NVM_SYMLINK，并且配置了 Path 的值，免安装版的 NVM，需要手动配置环境变量。

            可以修改 NVM 根目录下的 setting.txt 文件，配置 NodeJS 下载代理镜像，解决在线安装 NodeJS 时速度慢的问题。

    2) 安装 NodeJS

        使用 nvm list available 命令，查看可安装的 NodeJS 版本。建议选择 LTS 中的版本进行安装（LTS，即Long Term Support，长期支持版本）。

            C:\Users\admin> nvm list available

            |   CURRENT    |     LTS      |  OLD STABLE  | OLD UNSTABLE |
            |--------------|--------------|--------------|--------------|
            |    20.3.0    |   18.16.0    |   0.12.18    |   0.11.16    |
            |    20.2.0    |   18.15.0    |   0.12.17    |   0.11.15    |
            |    20.1.0    |   18.14.2    |   0.12.16    |   0.11.14    |
            |    20.0.0    |   18.14.1    |   0.12.15    |   0.11.13    |
            |    19.9.0    |   18.14.0    |   0.12.14    |   0.11.12    |
            |    19.8.1    |   18.13.0    |   0.12.13    |   0.11.11    |
            |    19.8.0    |   18.12.1    |   0.12.12    |   0.11.10    |
            |    19.7.0    |   18.12.0    |   0.12.11    |    0.11.9    |
            |    19.6.1    |   16.20.0    |   0.12.10    |    0.11.8    |
            |    19.6.0    |   16.19.1    |    0.12.9    |    0.11.7    |
            |    19.5.0    |   16.19.0    |    0.12.8    |    0.11.6    |
            |    19.4.0    |   16.18.1    |    0.12.7    |    0.11.5    |
            |    19.3.0    |   16.18.0    |    0.12.6    |    0.11.4    |
            |    19.2.0    |   16.17.1    |    0.12.5    |    0.11.3    |
            |    19.1.0    |   16.17.0    |    0.12.4    |    0.11.2    |
            |    19.0.1    |   16.16.0    |    0.12.3    |    0.11.1    |
            |    19.0.0    |   16.15.1    |    0.12.2    |    0.11.0    |
            |   18.11.0    |   16.15.0    |    0.12.1    |    0.9.12    |
            |   18.10.0    |   16.14.2    |    0.12.0    |    0.9.11    |
            |    18.9.1    |   16.14.1    |   0.10.48    |    0.9.10    |

            This is a partial list. For a complete list, visit https://nodejs.org/en/download/releases

        使用 nvm install 命令，进行对应版本 NodeJS 的在线安装，这里安装 18.16.0 和 16.14.2，运行如下命令。

            C:\Users\admin> nvm install 18.16.0
            
                ...

            C:\Users\admin> nvm install 16.14.2

                ...

            C:\Users\admin> nvm list

                18.16.0
                16.14.2

            # 使用或切换版本
            C:\Users\admin> nvm use 16.14.2

                Now using node v16.14.2 (64-bit)

            C:\Users\admin> nvm list

                  18.16.0
                * 16.14.2 (Currently using 64-bit executable)
            
            C:\Users\admin> node -v

                v16.14.2

            C:\Users\admin> npm  -v

                8.5.0

            注：老版本的 NodeJS 不包含 npm,
            
                在线安装 nodeJS 如果遇到问题，也可以从 https://nodejs.org/en/download/releases 下载 NodeJS 离线安装包，解压后放入到 NVM 安装路径的根目录下，即可完成离线安装。

    3) NVM 常用命令

        nvm list：列出所有已经在 NVM 中安装的 NodeJS 版本，简写 nvm ls。
        nvm list available：查看可在线安装的 NodeJS 版本。
        nvm current：显示当前正在使用的 NodeJS 版本。
        nvm install xx.xx.xx：在线安装指定版本的 NodeJS，xx.xx.xx 为指定的版本号。
        nvm uninstall xx.xx.xx：卸载指定版本的 NodeJS，xx.xx.xx 为指定的版本号。
        nvm use xx.xx.xx：切换 NodeJS 版本，xx.xx.xx 为指定的版本号。
        nvm version：显示当前所使用的 NVM 的版本号。

3. 安装 cnpm（可选项）

    npm 默认的仓库地址为 http://registry.npmjs.org，可以使用如下命令查看当前 npm 仓库。

        C:\Users\admin> npm config get registry

            https://registry.npmjs.org/
       
    在国内访问国外的仓库，有时候访问速度比较慢，甚至无法访问。为了解决这个问题，可以使用如下 2 种方法中的 1 种。

    1) 安装 cnpm

        C:\Users\admin> npm install cnpm -g

        # 在国内可以使用如下命令
        C:\Users\admin> npm install cnpm -g --registry=https://registry.npmmirror.com

        直接使用 cpm 替代 npm，参数和 npm 命令一样，比如 npm install uniq --save 对应 cnpm 命令为cnpm install uniq --save

        注：https://registry.npmmirror.com 是 npm 的官方镜像站，也可以使用 https://registry.npm.taobao.org，下同。

    2) 替换 npm 的仓库地址

        C:\Users\admin> npm config set registry https://registry.npmmirror.com

        C:\Users\admin> npm config get registry

            https://registry.npmmirror.com

4. NodeJS 交互式解释器 (Read Eval Print Loop, REPL)

    NodeJS REPL 表示一个电脑的环境，类似 Windows 系统的终端或 Unix/Linux shell，可以在终端中输入命令，并接收系统的响应。

    Node 自带了交互式解释器，可以执行以下任务：

        读取 - 读取用户输入，解析输入的 Javascript 数据结构并存储在内存中。
        执行 - 执行输入的数据结构。
        打印 - 输出结果。
        循环 - 循环操作以上步骤直到用户两次按下 ctrl-c 按钮退出。

    Node 的交互式解释器可以很好的调试 Javascript 代码。

    1) 示例

        C:\Users\admin> node

       Welcome to Node.js v16.14.2.
        Type ".help" for more information.

        # 表达式运算
        > 1+1
        2
        > 2-1
        1
        > 2*3
        6
        > 5/2
        2.5

        # 使用变量
        > a=1
        1
        > var b=2
        undefined
        > a+b
        3
        > console.log(b)
        2
        undefined
        > console.log('hello world')
        hello world
        undefined

            注：没有使用 var 关键字变量会直接打印出来，使用 var 关键字的变量可以使用 console.log() 来输出变量。       

        # 多行表达式
        > var x=0
        undefined
        > for (i=0;i<5;i++){
        ... x++;
        ... console.log("x: " + x);
        ... }
        x: 1
        x: 2
        x: 3
        x: 4
        x: 5
        undefined

        # 下划线(_)变量，可以使用下划线(_)获取上一个表达式的运算结果
        > var a=3
        undefined
        > var b=8
        undefined
        > a+b
        11
        > console.log(_)
        11            

    2) REPL 命令

        ctrl + c - 退出当前终端
        ctrl + c 按下两次 - 退出 Node REPL
        ctrl + d - 退出 Node REPL
        向上/向下 键 - 查看输入的历史命令
        tab 键 - 列出当前命令
        .help - 列出使用命令
        .break - 退出多行表达式
        .clear - 退出多行表达式
        .save filename - 保存当前的 Node REPL 会话到指定文件
        .load filename - 载入当前 Node REPL 会话的文件内容

5. NodeJS 脚本

    1) Hello World

        创建 D:\workshop\nodejs\hello.js 脚本文件，内容如下

            console.log("Hello World");

        运行

            D:\workshop\nodejs> node hello.js  

            或

            D:\workshop\nodejs> node hello

                Hello world!

    2) 简单 Web 服务器

        我们使用 require 指令来载入 http 模块，并使用 http.createServer() 方法创建一个简单 Web 服务器，使用 listen 方法绑定 8000 端口。 函数通过 request, response 参数来接收和响应数据。

        创建 D:\workshop\nodejs\server.js 文件，内容如下

            var http = require('http');

            http.createServer(function (request, response) {
                response.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
                response.end('Web: Hello World!');
            }).listen(8000);

            console.log('Server running at http://localhost:8000/');

        运行

            D:\workshop\nodejs> node server

                Server running at http://localhost:8000

        打开浏览器访问 http://localhost:8000，显示如下内容

            Web: Hello World!

6. NodeJS 模块系统

    模块是 NodeJS 应用程序的基本组成部分，文件和模块是一一对应的。换言之，一个 NodeJS 文件就是一个模块，这个文件可能是 JavaScript 代码、JSON 或者编译过的 C/C++ 扩展。

    NodeJS 提供了 exports 和 require 两个对象，其中 exports 是模块公开的接口，require 用于从外部获取一个模块的接口，即所获取模块的 exports 对象。

    示例1
    
        修改 D:\workshop\nodejs\hello.js 文件，内容如下

            exports.test = function() {
                console.log('Hello World');
            }

        创建一个 D:\workshop\nodejs\main.js 文件，内容如下

            var hello = require('./hello');  // 导入 hello 模块
            console.log("typeof(hello): " + typeof(hello));
            hello.test();

        运行

            D:\workshop\nodejs> node main

                typeof(hello): object
                Hello world
    
    示例2

        创建 D:\workshop\nodejs\hello2.js 文件，内容如下

            module.exports.test = function() {
                console.log('Hello World 2');
            }        

        创建一个 D:\workshop\nodejs\main2.js 文件，内容如下

            var hello2 = require('./hello2');  // 导入 hello2 模块
            console.log("typeof(hello2): " + typeof(hello2));
            hello2.test();

        运行

            D:\workshop\nodejs> node main2

                typeof(hello2): object
                Hello world 2

    示例3

        创建 D:\workshop\nodejs\hello3.js 文件，内容如下

            module.exports = function() {
                console.log('Hello World 3');
            }        

        创建一个 D:\workshop\nodejs\main3.js 文件，内容如下

            var hello3 = require('./hello3');  // 导入 hello3 模块
            console.log("typeof(hello3): " + typeof(hello3));
            hello3();

        运行

            D:\workshop\nodejs> node main3

                typeof(hello3): function
                Hello world 3

    示例4
    
        修改 D:\workshop\nodejs\hello4.js 文件，内容如下

            exports = function() {
                console.log('Hello World 4');
            }

        创建一个 D:\workshop\nodejs\main4.js 文件，内容如下

            var hello4 = require('./hello4');  // 导入 hello4 模块
            console.log("typeof(hello4): " + typeof(hello4));
            hello4();

        运行

            D:\workshop\nodejs> node main4

                typeof(hello4): object
                D:\Workshop\dev-nodejs\main4.js:3
                hello4();
                ^

                TypeError: hello4 is not a function
                    at Object.<anonymous> (D:\Workshop\dev-nodejs\main4.js:3:1)
                    at Module._compile (node:internal/modules/cjs/loader:1103:14)
                    at Object.Module._extensions..js (node:internal/modules/cjs/loader:1157:10)
                    at Module.load (node:internal/modules/cjs/loader:981:32)
                    at Function.Module._load (node:internal/modules/cjs/loader:822:12)
                    at Function.executeUserEntryPoint [as runMain] (node:internal/modules/run_main:77:12)
                    at node:internal/main/run_main_module:17:47

    CommonJS 规范规定，每个模块内部，module 变量代表当前模块。这个变量是一个对象，它的 exports 属性（即module.exports）是对外的接口。加载某个模块，其实是加载该模块的 module.exports 属性。并且 Node 为每个模块提供一个 exports 变量 (或引用)，指向 module.exports。

    exports 和 module.exports 的区别：

        (1) exports 只能使用 . 语法来向外暴露内部变量，比如：expotrs.xxx = xxx;
        (2) module.exports 既可以通过.语法，也可以直接赋值一个对象。

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