Node.js HTTP 服务器基础

核心知识点

HTTP 模块简介

http 模块是 Node.js 的核心模块之一，它提供了创建 HTTP 服务器和客户端的功能。通过 http 模块，我们可以：

创建 HTTP 服务器
处理 HTTP 请求
发送 HTTP 响应
创建 HTTP 客户端

创建 HTTP 服务器

使用 http.createServer() 方法创建 HTTP 服务器：

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 处理请求和发送响应
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://${hostname}:${port}/`);
});

请求对象 (req)

req 对象代表 HTTP 请求，它包含了请求的信息：

req.url：请求路径
req.method：请求方法（GET, POST, PUT, DELETE 等）
req.headers：请求头
req.httpVersion：HTTP 版本

响应对象 (res)

res 对象代表 HTTP 响应，它用于发送响应给客户端：

res.writeHead(statusCode, headers)：设置响应头
res.write(data)：发送响应体数据
res.end(data)：结束响应并发送数据
res.statusCode：设置响应状态码

服务器监听

使用 server.listen() 方法启动服务器并监听指定的端口：

server.listen(port, hostname, backlog, callback);

实用案例

案例一：创建简单的 HTTP 服务器

const http = require('http');

const hostname = '127.0.0.1';
const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 设置响应状态码和响应头
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  
  // 发送响应体并结束响应
  res.end('Hello, Node.js HTTP Server!\n');
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://${hostname}:${port}/`);
});

案例二：根据请求路径返回不同内容

const http = require('http');

const hostname = '127.0.0.1';
const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 设置响应头
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  
  // 根据请求路径返回不同内容
  switch (req.url) {
    case '/':
      res.statusCode = 200;
      res.end('欢迎访问首页！\n');
      break;
    case '/about':
      res.statusCode = 200;
      res.end('关于我们\n');
      break;
    case '/contact':
      res.statusCode = 200;
      res.end('联系我们\n');
      break;
    default:
      res.statusCode = 404;
      res.end('404 Not Found\n');
      break;
  }
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://${hostname}:${port}/`);
});

案例三：处理不同的 HTTP 请求方法

const http = require('http');

const hostname = '127.0.0.1';
const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 设置响应头
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  
  // 根据请求方法和路径处理请求
  if (req.url === '/api/data') {
    switch (req.method) {
      case 'GET':
        res.statusCode = 200;
        res.end('GET 请求：获取数据\n');
        break;
      case 'POST':
        res.statusCode = 200;
        res.end('POST 请求：创建数据\n');
        break;
      case 'PUT':
        res.statusCode = 200;
        res.end('PUT 请求：更新数据\n');
        break;
      case 'DELETE':
        res.statusCode = 200;
        res.end('DELETE 请求：删除数据\n');
        break;
      default:
        res.statusCode = 405;
        res.setHeader('Allow', 'GET, POST, PUT, DELETE');
        res.end('方法不允许\n');
        break;
    }
  } else {
    res.statusCode = 404;
    res.end('404 Not Found\n');
  }
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://${hostname}:${port}/`);
});

案例四：读取并返回 HTML 文件

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

const hostname = '127.0.0.1';
const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 处理根路径请求
  if (req.url === '/' || req.url === '/index.html') {
    // 读取 HTML 文件
    const filePath = path.join(__dirname, 'index.html');
    
    fs.readFile(filePath, 'utf8', (err, data) => {
      if (err) {
        res.statusCode = 500;
        res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
        res.end('服务器内部错误\n');
        return;
      }
      
      // 返回 HTML 内容
      res.statusCode = 200;
      res.setHeader('Content-Type', 'text/html');
      res.end(data);
    });
  } else {
    res.statusCode = 404;
    res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
    res.end('404 Not Found\n');
  }
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://${hostname}:${port}/`);
});

案例五：解析 URL 查询参数

const http = require('http');
const url = require('url');

const hostname = '127.0.0.1';
const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 解析 URL
  const parsedUrl = url.parse(req.url, true);
  const pathname = parsedUrl.pathname;
  const query = parsedUrl.query;
  
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  
  if (pathname === '/greet') {
    // 获取查询参数中的名字
    const name = query.name || 'World';
    
    res.statusCode = 200;
    res.end(`Hello, ${name}!\n`);
  } else if (pathname === '/add') {
    // 计算两个数的和
    const a = parseInt(query.a) || 0;
    const b = parseInt(query.b) || 0;
    const sum = a + b;
    
    res.statusCode = 200;
    res.end(`Sum of ${a} and ${b} is ${sum}\n`);
  } else {
    res.statusCode = 404;
    res.end('404 Not Found\n');
  }
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://${hostname}:${port}/`);
});

学习目标

理解 HTTP 服务器概念：掌握 HTTP 服务器的基本原理和工作机制
使用 http 模块：学会使用 Node.js 的 http 模块创建 HTTP 服务器
处理 HTTP 请求：能够处理不同路径和方法的 HTTP 请求
发送 HTTP 响应：学会设置响应头和发送响应体
读取静态文件：能够读取并返回 HTML 等静态文件
解析 URL 参数：学会解析 URL 中的查询参数

代码优化建议

1. 合理组织服务器代码

不好的做法：

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 所有逻辑都在一个回调函数中
  if (req.url === '/') {
    // 处理根路径
  } else if (req.url === '/about') {
    // 处理 about 路径
  } else if (req.url === '/contact') {
    // 处理 contact 路径
  } else {
    // 处理 404
  }
});

server.listen(3000);

好的做法：

const http = require('http');

// 处理不同路径的函数
function handleRoot(req, res) {
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('Hello World!\n');
}

function handleAbout(req, res) {
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('About Page\n');
}

function handleContact(req, res) {
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('Contact Page\n');
}

function handleNotFound(req, res) {
  res.statusCode = 404;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('404 Not Found\n');
}

// 服务器回调函数
const server = http.createServer((req, res) => {
  switch (req.url) {
    case '/':
      handleRoot(req, res);
      break;
    case '/about':
      handleAbout(req, res);
      break;
    case '/contact':
      handleContact(req, res);
      break;
    default:
      handleNotFound(req, res);
      break;
  }
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('服务器运行在 http://127.0.0.1:3000/');
});

2. 错误处理

不好的做法：

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

const server = http.createServer((req, res) => {
  fs.readFile('index.html', 'utf8', (err, data) => {
    // 没有错误处理
    res.end(data);
  });
});

server.listen(3000);

好的做法：

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

const server = http.createServer((req, res) => {
  fs.readFile('index.html', 'utf8', (err, data) => {
    if (err) {
      console.error('读取文件错误:', err);
      res.statusCode = 500;
      res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
      res.end('服务器内部错误\n');
      return;
    }
    res.statusCode = 200;
    res.setHeader('Content-Type', 'text/html');
    res.end(data);
  });
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('服务器运行在 http://127.0.0.1:3000/');
});

3. 使用 URL 模块解析路径

不好的做法：

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 手动解析路径和查询参数
  const parts = req.url.split('?');
  const pathname = parts[0];
  const queryString = parts[1] || '';
  const query = {};
  
  if (queryString) {
    queryString.split('&').forEach(pair => {
      const [key, value] = pair.split('=');
      query[key] = decodeURIComponent(value);
    });
  }
  
  // 处理请求
});

server.listen(3000);

好的做法：

const http = require('http');
const url = require('url');

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 使用 url 模块解析
  const parsedUrl = url.parse(req.url, true);
  const pathname = parsedUrl.pathname;
  const query = parsedUrl.query;
  
  // 处理请求
});

server.listen(3000);

常见问题与解决方案

问题1：服务器启动失败

原因：

端口被占用
权限不足（使用低于 1024 的端口）

解决方案：

更改端口号
使用 sudo 命令（仅在必要时）

问题2：静态文件返回乱码

原因：

没有设置正确的字符编码

解决方案：

在读取文件时指定编码
设置正确的 Content-Type 响应头

问题3：请求路径匹配问题

原因：

路径匹配不精确
没有考虑查询参数

解决方案：

使用 url.parse() 解析路径
只匹配 pathname 部分

问题4：服务器崩溃

原因：

未捕获的错误
异步操作中的错误

解决方案：

添加错误处理
使用 try/catch 捕获同步错误
在回调函数中处理异步错误

总结

通过本教程的学习，你应该能够：

理解 HTTP 服务器的基本概念和工作原理
使用 Node.js 的 http 模块创建简单的 HTTP 服务器
处理不同路径和方法的 HTTP 请求
发送带有正确响应头的 HTTP 响应
读取并返回静态文件
解析 URL 中的查询参数

HTTP 服务器是 Node.js 的核心功能之一，掌握这些基础知识对于学习更高级的 Web 框架（如 Express）非常重要。在后续章节中，我们将学习如何使用 Express 框架来更方便地创建和管理 HTTP 服务器。