Node.js HTTP模块：轻松搭建你的第一个Web服务器

引言

你是否曾经想过，当你在浏览器中输入一个网址后，究竟发生了什么神奇的事情？或者，那些提供API服务的后端系统是如何工作的？在Web开发的世界里，HTTP协议是连接客户端和服务器的桥梁，而Node.js通过其内置的HTTP模块，让我们能够轻松地搭建自己的Web服务器或API服务。不需要Apache或Nginx这样的重量级软件，仅仅几行JavaScript代码，你就能创建一个功能完整的HTTP服务！今天，让我们一起探索这个令人兴奋的模块，踏上服务器开发的奇妙旅程。

HTTP基础：Web通信的核心

什么是HTTP协议？

HTTP（超文本传输协议）是互联网上应用最广泛的通信协议，它定义了客户端（如浏览器）和服务器之间交换数据的规则。就像两个人交谈需要共同的语言一样，浏览器和服务器需要HTTP这种"语言"来相互理解。

HTTP通信的基本模式非常简单：

客户端发送请求（Request）
服务器返回响应（Response）

每个HTTP请求包含以下主要部分：

请求方法（GET、POST等）
请求路径（如 /users/login）
HTTP版本
请求头部（Headers）
请求体（Body，可选）

而HTTP响应则包含：

状态码（如200表示成功，404表示未找到）
状态消息
响应头部
响应体

Node.js中的HTTP模块

Node.js提供了内置的http模块，让我们能够创建HTTP服务器或客户端。首先，我们需要引入它：

javascript

// 引入http模块
const http = require('http');

创建你的第一个Web服务器

让我们直接开始实践，创建一个最简单的HTTP服务器：

javascript

// 引入http模块
const http = require('http');

// 创建HTTP服务器
const server = http.createServer((req, res) => {
  // 设置响应头，指定内容类型为纯文本
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain; charset=utf-8');
  
  // 向客户端发送响应
  res.end('你好，这是我的第一个Node.js服务器！');
});

// 监听3000端口
server.listen(3000, () => {
  console.log('服务器已启动，访问 http://localhost:3000 查看效果');
});

将上面的代码保存为server.js，然后在终端中运行：

bash

node server.js

现在，打开浏览器访问http://localhost:3000，你会看到"你好，这是我的第一个Node.js服务器！"的消息。恭喜你，你刚刚创建了自己的第一个Web服务器！

理解上面的代码

让我们逐行解释一下这段代码：

首先，我们引入了Node.js内置的http模块。
然后，使用http.createServer()方法创建了一个HTTP服务器。这个方法接收一个回调函数，每当有HTTP请求到达服务器时，这个回调函数就会被调用。
回调函数有两个参数：req（请求对象）和res（响应对象）。
- req对象包含了客户端请求的所有信息。
- res对象用于构建和发送响应给客户端。
我们设置了响应头，指定内容类型为纯文本，并支持UTF-8编码（这样可以正确显示中文）。
使用res.end()方法发送响应内容并结束响应过程。
最后，服务器开始在3000端口监听请求，并在控制台输出启动成功的消息。

处理不同的请求路径

实际应用中，我们的服务器需要处理不同的URL路径。下面是一个简单的路由示例：

javascript

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 设置响应头，支持中文
  res.setHeader('Content-Type', 'text/html; charset=utf-8');
  
  // 获取请求的URL路径
  const url = req.url;
  
  // 根据不同的路径返回不同的内容
  if (url === '/' || url === '/home') {
    res.end('<h1>首页</h1><p>欢迎访问我的网站！</p>');
  } else if (url === '/about') {
    res.end('<h1>关于我们</h1><p>这是一个学习Node.js的示例项目。</p>');
  } else if (url === '/contact') {
    res.end('<h1>联系我们</h1><p>邮箱：[email protected]</p>');
  } else {
    // 设置404状态码
    res.statusCode = 404;
    res.end('<h1>404 - 页面不存在</h1><p>抱歉，您请求的页面不存在。</p>');
  }
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('服务器已启动，访问 http://localhost:3000 查看效果');
});

现在，你可以尝试访问不同的路径：

http://localhost:3000/ 或 http://localhost:3000/home - 显示首页
http://localhost:3000/about - 显示关于页面
http://localhost:3000/contact - 显示联系页面
任何其他路径 - 显示404错误页面

HTTP请求方法与RESTful API

HTTP协议定义了多种请求方法，最常用的有：

GET：获取资源
POST：创建资源
PUT：更新资源
DELETE：删除资源

这些方法是RESTful API设计的基础。下面是一个简单的示例，展示如何处理不同的HTTP方法：

javascript

const http = require('http');

// 模拟的用户数据
let users = [
  { id: 1, name: '张三', age: 25 },
  { id: 2, name: '李四', age: 30 }
];

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 设置响应头，允许返回JSON
  res.setHeader('Content-Type', 'application/json; charset=utf-8');
  
  const url = req.url;
  const method = req.method;
  
  // 用户API路径
  if (url.startsWith('/api/users')) {
    // 获取所有用户 - GET /api/users
    if (method === 'GET' && url === '/api/users') {
      res.end(JSON.stringify(users));
    }
    // 获取特定ID的用户 - GET /api/users/1
    else if (method === 'GET' && url.match(/^\/api\/users\/\d+$/)) {
      const id = parseInt(url.split('/').pop());
      const user = users.find(u => u.id === id);
      
      if (user) {
        res.end(JSON.stringify(user));
      } else {
        res.statusCode = 404;
        res.end(JSON.stringify({ error: '用户不存在' }));
      }
    }
    // 处理其他情况
    else {
      res.statusCode = 404;
      res.end(JSON.stringify({ error: '请求的资源不存在' }));
    }
  } else {
    res.statusCode = 404;
    res.end(JSON.stringify({ error: '请求的API不存在' }));
  }
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('API服务器已启动，访问 http://localhost:3000 查看效果');
});

处理POST请求和请求体

在上面的例子中，我们只处理了GET请求。现在，让我们看看如何处理POST请求和请求体：

javascript

const http = require('http');

let users = [
  { id: 1, name: '张三', age: 25 },
  { id: 2, name: '李四', age: 30 }
];
let nextId = 3;

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.setHeader('Content-Type', 'application/json; charset=utf-8');
  
  // 处理POST请求 - 创建新用户
  if (req.method === 'POST' && req.url === '/api/users') {
    let body = '';
    
    // 监听数据事件，收集请求体数据
    req.on('data', (chunk) => {
      body += chunk.toString();
    });
    
    // 监听结束事件，处理完整的请求体
    req.on('end', () => {
      try {
        // 解析JSON数据
        const userData = JSON.parse(body);
        
        // 创建新用户
        const newUser = {
          id: nextId++,
          name: userData.name,
          age: userData.age
        };
        
        // 添加到用户数组
        users.push(newUser);
        
        // 设置201状态码（已创建）
        res.statusCode = 201;
        res.end(JSON.stringify(newUser));
      } catch (e) {
        // 处理JSON解析错误
        res.statusCode = 400;
        res.end(JSON.stringify({ error: '无效的JSON数据' }));
      }
    });
  } else if (req.method === 'GET' && req.url === '/api/users') {
    // 获取所有用户
    res.end(JSON.stringify(users));
  } else {
    res.statusCode = 404;
    res.end(JSON.stringify({ error: '请求的资源不存在' }));
  }
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('API服务器已启动，访问 http://localhost:3000 查看效果');
});

如果你想测试这个API，可以使用Postman或curl等工具发送POST请求。例如，使用curl：

bash

curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{"name":"王五","age":28}' http://localhost:3000/api/users

或者你也可以编写一个简单的HTML表单：

html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>添加用户</title>
  <meta charset="utf-8">
</head>
<body>
  <h1>添加新用户</h1>
  <form id="userForm">
    <div>
      <label for="name">姓名：</label>
      <input type="text" id="name" name="name" required>
    </div>
    <div>
      <label for="age">年龄：</label>
      <input type="number" id="age" name="age" required>
    </div>
    <button type="submit">提交</button>
  </form>
  
  <script>
    document.getElementById('userForm').addEventListener('submit', function(e) {
      e.preventDefault();
      
      const name = document.getElementById('name').value;
      const age = parseInt(document.getElementById('age').value);
      
      fetch('http://localhost:3000/api/users', {
        method: 'POST',
        headers: {
          'Content-Type': 'application/json'
        },
        body: JSON.stringify({ name, age })
      })
      .then(response => response.json())
      .then(data => {
        alert('用户创建成功！ID: ' + data.id);
        document.getElementById('userForm').reset();
      })
      .catch(error => {
        alert('错误：' + error.message);
      });
    });
  </script>
</body>
</html>

注意：如果你直接在浏览器中打开上面的HTML文件，可能会遇到跨域问题。要解决这个问题，你需要在服务器端添加CORS（跨域资源共享）头部。

添加CORS支持

要允许跨域请求，你需要在服务器端添加适当的CORS头部：

javascript

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 添加CORS头部
  res.setHeader('Access-Control-Allow-Origin', '*');  // 允许任何来源
  res.setHeader('Access-Control-Allow-Methods', 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS');
  res.setHeader('Access-Control-Allow-Headers', 'Content-Type');
  
  // 处理预检请求
  if (req.method === 'OPTIONS') {
    res.statusCode = 204; // No Content
    res.end();
    return;
  }
  
  // 其他请求处理逻辑...
  res.setHeader('Content-Type', 'application/json; charset=utf-8');
  res.end(JSON.stringify({ message: '服务器已启用CORS' }));
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('支持CORS的服务器已启动，访问 http://localhost:3000 查看效果');
});

处理静态文件

虽然Node.js的HTTP模块非常强大，但处理静态文件（如HTML、CSS、JavaScript、图片等）需要编写不少代码。下面是一个简单的静态文件服务器示例：

javascript

const http = require('http');
const fs = require('fs');
const path = require('path');

// 静态文件目录
const STATIC_DIR = path.join(__dirname, 'public');

// MIME类型映射
const MIME_TYPES = {
  '.html': 'text/html',
  '.css': 'text/css',
  '.js': 'text/javascript',
  '.json': 'application/json',
  '.png': 'image/png',
  '.jpg': 'image/jpeg',
  '.gif': 'image/gif',
  '.svg': 'image/svg+xml',
  '.ico': 'image/x-icon'
};

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 只处理GET请求
  if (req.method !== 'GET') {
    res.statusCode = 405; // Method Not Allowed
    res.end('Method Not Allowed');
    return;
  }
  
  // 获取请求的文件路径
  let filePath = path.join(STATIC_DIR, req.url === '/' ? 'index.html' : req.url);
  
  // 获取文件扩展名
  const ext = path.extname(filePath);
  
  // 读取文件
  fs.readFile(filePath, (err, data) => {
    if (err) {
      // 文件不存在
      if (err.code === 'ENOENT') {
        res.statusCode = 404;
        res.end('404 Not Found');
      } else {
        // 服务器错误
        res.statusCode = 500;
        res.end('Internal Server Error');
      }
      return;
    }
    
    // 设置内容类型
    const contentType = MIME_TYPES[ext] || 'application/octet-stream';
    res.setHeader('Content-Type', contentType);
    
    // 发送文件内容
    res.end(data);
  });
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('静态文件服务器已启动，访问 http://localhost:3000 查看效果');
});

要使用这个静态文件服务器，你需要创建一个public目录，并在里面放置你的静态文件，如index.html、CSS和JavaScript文件等。

使用HTTPS

在生产环境中，通常需要使用HTTPS来保护数据传输。Node.js内置了https模块，让我们能够轻松地创建HTTPS服务器：

javascript

const https = require('https');
const fs = require('fs');

// 读取SSL证书文件
const options = {
  key: fs.readFileSync('private-key.pem'),
  cert: fs.readFileSync('certificate.pem')
};

// 创建HTTPS服务器
const server = https.createServer(options, (req, res) => {
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain; charset=utf-8');
  res.end('这是一个安全的HTTPS服务器！');
});

server.listen(443, () => {
  console.log('HTTPS服务器已启动，访问 https://localhost 查看效果');
});

注意：上面的代码需要有SSL证书文件。在开发环境中，你可以使用自签名证书；而在生产环境中，应该使用由受信任的证书颁发机构（如Let's Encrypt）签发的证书。

常见错误和解决方案

在使用Node.js HTTP模块时，初学者可能会遇到一些常见问题：

端口已被占用

Error: listen EADDRINUSE: address already in use :::3000

解决方案：选择另一个未被占用的端口，或先停止占用该端口的程序。

请求体解析错误

SyntaxError: Unexpected token ... in JSON at position ...

解决方案：确保发送的JSON数据格式正确，或添加错误处理逻辑。

跨域请求被阻止

Access to fetch at 'http://localhost:3000/api/users' from origin 'null' has been blocked by CORS policy

解决方案：添加适当的CORS头部，如前面示例所示。

路径解析错误

Error: ENOENT: no such file or directory

解决方案：确保文件路径正确，使用path.join()处理路径，而不是手动拼接字符串。

最佳实践与性能优化

使用流处理大文件

当需要发送大文件时，应使用流而不是fs.readFile：

javascript

const http = require('http');
const fs = require('fs');
const path = require('path');

const server = http.createServer((req, res) => {
  const videoPath = path.join(__dirname, 'videos', 'big-video.mp4');
  const stat = fs.statSync(videoPath);
  
  res.setHeader('Content-Type', 'video/mp4');
  res.setHeader('Content-Length', stat.size);
  
  // 创建文件读取流并直接管道到响应中
  const fileStream = fs.createReadStream(videoPath);
  fileStream.pipe(res);
  
  // 处理流错误
  fileStream.on('error', (err) => {
    console.error('流错误：', err);
    if (!res.headersSent) {
      res.statusCode = 500;
      res.end('Server Error');
    } else {
      res.end();
    }
  });
});

server.listen(3000);

处理服务器错误

始终监听服务器的错误事件，防止程序崩溃：

javascript

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 处理请求...
});

// 监听服务器错误
server.on('error', (err) => {
  console.error('服务器错误：', err);
  if (err.code === 'EADDRINUSE') {
    console.log('端口已被占用，尝试使用另一个端口...');
    // 尝试另一个端口
    server.listen(3001);
  }
});

server.listen(3000);

合理设置超时时间

对于长时间运行的请求，设置适当的超时时间：

javascript

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 设置请求超时时间为60秒
  req.setTimeout(60000);
  // 处理请求...
});

// 设置服务器的请求超时默认值
server.timeout = 120000; // 2分钟

server.listen(3000);

HTTP客户端：发起请求

除了创建HTTP服务器，Node.js的HTTP模块还可以用作客户端，发起HTTP请求：

javascript

const http = require('http');

// 请求选项
const options = {
  hostname: 'api.example.com',
  port: 80,
  path: '/data',
  method: 'GET',
  headers: {
    'Accept': 'application/json'
  }
};

// 发起请求
const req = http.request(options, (res) => {
  let data = '';
  
  // 接收数据
  res.on('data', (chunk) => {
    data += chunk;
  });
  
  // 处理完整响应
  res.on('end', () => {
    console.log('状态码:', res.statusCode);
    console.log('响应头:', res.headers);
    
    try {
      const parsedData = JSON.parse(data);
      console.log('数据:', parsedData);
    } catch (e) {
      console.error('解析JSON失败:', e);
    }
  });
});

// 处理请求错误
req.on('error', (e) => {
  console.error('请求错误:', e);
});

// 发送请求
req.end();

对于简单的GET请求，可以使用http.get()方法：

javascript

const http = require('http');

http.get('http://api.example.com/data', (res) => {
  let data = '';
  
  res.on('data', (chunk) => {
    data += chunk;
  });
  
  res.on('end', () => {
    console.log(JSON.parse(data));
  });
}).on('error', (e) => {
  console.error(`请求出错: ${e.message}`);
});

总结与拓展

Node.js的HTTP模块为我们提供了构建Web服务器和客户端的基础工具。在本文中，我们学习了：

HTTP协议的基础知识
创建简单的Web服务器
处理不同的HTTP请求方法
解析请求体和URL参数
发送各种类型的响应
处理静态文件服务
设置CORS头部解决跨域问题
创建HTTPS安全服务器
使用HTTP客户端发起请求

虽然原生的HTTP模块功能强大，但在实际开发中，我们通常会使用基于它构建的更高级框架，如Express、Koa或Fastify，它们提供了更丰富、更便捷的API和中间件系统。

随着你的深入学习，可以进一步探索：

Express框架的路由和中间件系统
RESTful API的最佳实践
WebSocket实时通信
GraphQL API设计
API认证与授权
微服务架构
服务端渲染(SSR)

希望本文能为你打开Node.js服务器开发的大门，激发你进一步学习和探索的兴趣。记住，学习编程最好的方式是实践，尝试创建自己的项目，解决实际问题！

注：本文档会持续更新，欢迎关注！

Node.js HTTP模块：轻松搭建你的第一个Web服务器 ​

引言 ​

HTTP基础：Web通信的核心 ​

什么是HTTP协议？ ​

Node.js中的HTTP模块 ​

创建你的第一个Web服务器 ​

理解上面的代码 ​

处理不同的请求路径 ​

HTTP请求方法与RESTful API ​

处理POST请求和请求体 ​

添加CORS支持 ​

处理静态文件 ​

使用HTTPS ​

常见错误和解决方案 ​

最佳实践与性能优化 ​

HTTP客户端：发起请求 ​

总结与拓展 ​

Node.js HTTP模块：轻松搭建你的第一个Web服务器

引言

HTTP基础：Web通信的核心

什么是HTTP协议？

Node.js中的HTTP模块

创建你的第一个Web服务器

理解上面的代码

处理不同的请求路径

HTTP请求方法与RESTful API

处理POST请求和请求体

添加CORS支持

处理静态文件

使用HTTPS

常见错误和解决方案

最佳实践与性能优化

HTTP客户端：发起请求

总结与拓展