【NodeJS教程】第2节：Node.js 基础语法与模块系统

🔥第2节：Node.js 基础语法与模块系统

🌟 引言

大家好，我是老曹。上一节课我们学习了 Node.js 的安装与第一个程序的运行，今天我们将深入探讨 Node.js 的核心——模块化开发。模块化是现代编程的灵魂，Node.js 采用 ***monJS 规范来组织代码，帮助开发者实现清晰、高效的项目结构。本节课我们将全面解析 require、module.exports 的使用方法，并介绍 Node.js 内置模块的功能。最后，我还会分享 10 道高频面试题，助你轻松应对技术面试！

📚 课程目标

1. 掌握 ***monJS 模块机制的核心概念。
2. 熟悉 require 和 module.exports 的用法。
3. 学习 Node.js 内置模块的基本功能。
4. 通过 10 道高频面试题巩固知识点。

🎯 教学内容

🔹 1. 什么是模块化？

🌟 模块化是一种将代码分割为独立、可复用单元的编程思想。在 Node.js 中，每个文件都被视为一个独立的模块，模块之间通过 require 导入和 module.exports 导出。

• 优势：
  • 提高代码可维护性。
  • 减少命名冲突。
  • 支持代码复用。

🔹 2. ***monJS 模块机制

📦 Node.js 使用 ***monJS 规范来管理模块，主要包括以下几个关键点：

✅(1) require 导入模块

• require 是用于加载模块的函数，支持以下几种导入方式：

  const fs = require('fs'); // 加载内置模块
  const math = require('./math.js'); // 加载自定义模块
  const lodash = require('lodash'); // 加载第三方模块
  

✅(2) module.exports 导出模块

• module.exports 是模块的导出对象，可以导出变量、函数或类：

  // math.js
  const add = (a, b) => a + b;
  const subtract = (a, b) => a - b;
  
  module.exports = { add, subtract };
  

• 在其他文件中使用：

  const math = require('./math.js');
  console.log(math.add(2, 3)); // 输出 5
  console.log(math.subtract(5, 2)); // 输出 3
  

✅(3) exports 快捷方式

• exports 是 module.exports 的快捷引用，适用于单个导出项：

  // utils.js
  exports.greet = () => 'Hello, World!';
  

• 使用时：

  const utils = require('./utils.js');
  console.log(utils.greet()); // 输出 "Hello, World!"
  

注意：exports 只能添加属性，不能直接赋值。如果需要完全替换导出对象，请使用 module.exports。

🔹 3. 内置模块介绍

📦 Node.js 提供了许多强大的内置模块，以下是常用的几个模块及其功能：

✅(1) fs（文件系统）

• 用于操作文件和目录：

  const fs = require('fs');
  fs.readFile('file.txt', 'utf8', (err, data) => {
    if (err) throw err;
    console.log(data);
  });
  

✅(2) path（路径处理）

• 处理文件路径：

  const path = require('path');
  console.log(path.join(__dirname, 'file.txt')); // 合并路径
  

✅(3) os（操作系统信息）

• 获取系统信息：

  const os = require('os');
  console.log(os.cpus()); // 查看 CPU 信息
  console.log(os.totalmem()); // 查看总内存
  

✅(4) http（创建 HTTP 服务器）

• 创建基础的 HTTP 服务：

  const http = require('http');
  const server = http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
    res.end('Hello, Node.js!');
  });
  server.listen(3000, () => console.log('Server running at http://localhost:3000/'));
  

🔹 4. 实战案例：封装工具模块

📝 我们来封装一个简单的数学工具模块 math.js，并在主文件中使用它。

✅步骤 1：创建模块

// math.js
const add = (a, b) => a + b;
const multiply = (a, b) => a * b;

module.exports = { add, multiply };

✅步骤 2：使用模块

// main.js
const math = require('./math.js');

console.log(math.add(2, 3)); // 输出 5
console.log(math.multiply(4, 5)); // 输出 20

🔹 5. 10 大高频面试题

🎯 以下是关于 Node.js 模块化的常见面试问题及答案：

1. 问：Node.js 中的模块是什么？

   • 答：模块是 Node.js 中独立的代码单元，每个文件就是一个模块，模块之间通过 require 和 module.exports 进行交互。

2. 问：***monJS 和 ES Module 的区别是什么？

   • 答：***monJS 使用 require 和 module.exports，主要用于 Node.js；ES Module 使用 import 和 export，是标准化的模块规范。

3. 问：如何导出多个函数或变量？

   • 答：可以通过 module.exports 或 exports 导出多个成员，例如：

     module.exports = { func1, func2 };
     

4. 问：require 是同步还是异步的？

   • 答：require 是同步的，因此不适合动态加载模块。

5. 问：Node.js 的核心模块有哪些？

   • 答：常见的核心模块包括 fs、path、http、os、util 等。

6. 问：如何加载 JSON 文件？

   • 答：直接使用 require 即可，例如：

     const data = require('./data.json');
     

7. 问：__dirname 和 __filename 分别表示什么？

   • 答：__dirname 表示当前文件所在目录路径，__filename 表示当前文件的完整路径。

8. 问：如何避免循环依赖问题？

   • 答：尽量减少模块间的强耦合，确保模块的依赖关系是单向的。

9. 问：exports 和 module.exports 的区别是什么？

   • 答：exports 是 module.exports 的快捷引用，只能添加属性；如果需要完全替换导出对象，需使用 module.exports。

10. 问：如何动态加载模块？

    • 答：可以使用 require 动态拼接模块路径，例如：

      const moduleName = './dynamicModule';
      const module = require(moduleName);
      

📝 练习任务

1. 封装一个工具模块 utils.js，包含以下函数：
   • greet(name)：返回欢迎语。
   • random(min, max)：生成指定范围内的随机数。
2. 在主文件中导入并测试该模块。

🔁 拓展建议

✨ 如果你想进一步提升，可以尝试以下拓展任务：

1. 学习 ES Module 的用法，并将其与 ***monJS 对比。
2. 阅读 Node.js 官方文档，深入了解内置模块的功能。

🏆 总结

🎉 本节课我们学习了 Node.js 的模块化开发，掌握了 require 和 module.exports 的用法，并了解了常用内置模块的功能。通过实战案例和高频面试题，相信你已经对模块化有了更深刻的理解！下一节课我们将进入异步编程的世界，学习回调函数、Promise 和 async/await 的使用。期待与大家再次见面！

希望老曹这节课对你有所帮助，我们下节课见！ 😊