node.js

==============

セットアップ

vimインストール

$ sudo yum install -y git openssl-devel gcc-c++ make lua-devel.x86_64 ncurses-devel
$ sudo yum install mercurial
$ cd /usr/local/src
$ sudo hg clone -r 29e57603bf6f3a2e3c178a63d332ed4d2eccfa82 https://vim.googlecode.com/hg/ vim7.3.1314
$ cd vim7.3.1314
$ sudo ./configure --enable-multibyte --with-features=huge --disable-selinux --prefix=/usr/local   --enable-luainterp=yes --with-lua-prefix=/usr
$ sudo make && sudo make install
$ cd ~
$ git clone https://github.com/2tom/docs.git
$ mv docs/vimrc ~/.vimrc
$ vim

node.jsインストール

$ git clone git://github.com/creationix/nvm.git .nvm
$ cd .nvm
$ git checkout v0.24.0
$ cd ../
$ . .nvm/nvm.sh
$ nvm install v0.12.1
$ nvm use v0.12.1

$ npm install -g yo grunt-cli gulp bower

基本構文

setTimeout(function() {
  console.log('Timeout');
}, 1000);
console.log('Waiting');

var http = require('http');
http.createServer(function (req, res){
  res.writeHead(200,{'Content-Type':'text/plain'});
  res.end('Hello World\n');
}).listen(1337, '192.168.57.31');
console.log('Server running');

var http = require('http');
http.createServer(function (req, res){
  var num = parseInt(req.url.slice(1));
  if (isNaN(num)) {
    res.end();
    return;
  }
  res.writeHead(200,{'Content-Type':'text/plain'});
  res.end('fib('+num+') = ' + fib(num));
}).listen(1337, '192.168.57.31');
console.log('running');

function fib(n){
  if (n === 0 || n === 1) return n;
  return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}

モジュール

"use strict";
var count = 0;
module.exports = {
  say:function(name){
    count++;
    console.log('Hello ' + name);
  },

  getCount:function(){
    return count;
  },

  resetCount:function(){
    count = 0;
  }
}

$ node
> var hello = require('./hello');
undefined
> hello
{ say: [Function], getCount: [Function], resetCount: [Function] }
> hello.say('a');
Hello a
undefined
> hello.say('a');
Hello a
undefined
> hello.getCount();
2

$ node
> require.resolve('./hello');
'/home/vagrant/hello.js'
> require.resolve('http');
'http'

event driven

node.js の http.createServer()は、APIに登録するコールバック関数はrequestイベント発生時に実行される
javascriptで利用しているイベントはECMA-262では定義されておらず、W3CのDOM Class2 において定義されている

イベントの作成と利用

node.jsでイベント自体を定義して、任意のタイミングで発生させ、そのイベントに応じた処理をする場合、処理の流れは以下のとおり

- イベントを発生するオブジェクトを作成する
- イベント発生時の処理関数（リスナ)を作成する
- イベントを定義する
- 任意のタイミングでイベントを発生させる

// オブジェクトの作成
var events = require('events');
var emitter = new events.EventEmitter();

// リスナの作成
var sampleListener = function(arg1){
  console.log(arg1);
}

// リスナをイベントに紐付け
emitter.on('occur', sampleListener);
  or

// イベント発生
emitter.emit('occur', 'occured');

//　一度限りのイベント
emitter.once('occur', ')

リスナ配列

EventEmitterオブジェクトには複数のリスナを登録可能
デフォルトは１０個以上のリスナ登録で警告（登録は実行できている）
setMaxListeners()を利用すると数量変更可能(0 で無制限)
emitter.listeners(event)で登録済みリスナを確認可能
removeListener()でリスナ削除（全て消す場合はremoveAllListeners()）

シグナル

process.on()でシグナルの受信が可能

process.on('SIGTERM', function(){
  //終了処理
});

イベントループとprocess.nextTick()

whileで実装されている

イベントループの仕組み

setTimout()のコールバック実行
process.nextTick()のコールバック実行
I/Oイベント発生
I/Oイベントのコールバック実行
process.nextTick()のコールバック実行

var http = require('http');
var server = http.createServer(function(req, res){
  res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
  res.end('Hello');
});
server.listen(1337);
while(true);　//このエントリにより、process.nextTick()で実行された
　　　　　　　　//初期化が完了せず、I/Oイベントであるrequestが飛んできても
　　　　　　　　// I/Oイベントが実施されない

非同期イベントの作成

events.EventEmiiterでイベントを発生させる場合、下記問題が発生する場合がある

var events = require('events');
var util = require('util');

function SyncEmitter(){
  this.emit('bar');
}

util.inherits(SyncEmitter, events.EventEmitter);
var foo = new SyncEmitter;

// new の時点でevent bar がemitされており、
// 下記リスナが実行されない。

foo.on('bar', function(){
  console.log('bar emitted');
});

上記のようなケースに対応する場合は、process.nextTick()を使ってリスナの登録処理後に非同期イベントが発生するようにする

var events = require('events');
var util = require('util');

function AsyncEmitter(){
  var self = this;
  process.nextTick(function(){
    self.emit('bar');
  });
}

util.inherits(AsyncEmitter, events.EventEmitter);

var foo = new AsyncEmitter();

//　ここで正常にリスナが呼ばれる
foo.on('bar', function(){
  console.log('bar event emitted');
});

非同期コールバックの呼び出し

コールバックの実行もprocess.nextTick()で非同期に呼び出すことが可能
下記ケースでは、コールバックを同期的に実行しようとしてエラーになります

var events = require('events');
var util = require('util');

function SyncCB(cb){
  if(cb)cb();
}

util.inherits(SyncCB, events.EventEmitter);

SyncCB.prototype.setbaz = function(arg){
  this.baz =arg;
}

//コールバック中にオブジェクトメソッドfoo.setbaz()を実行していますが、
//変数fooにオブジェクトが代入される前であるため、undefinedのエラーが発生
var foo = new SyncCB(function(){
  foo.setbaz('bar');
  console.log(foo.baz);
});

上記ケースの解決方法として、process.nextTick()を使って非同期にコールバックを実行する

var events = require('events');
var util = require('util');

function AsyncCB(cb){
  if(cb){
    process.nextTick(function() {
      cb();
    });
  }
}

util.inherits(AsyncCB, events.EventEmitter);

AsyncCB.prototype.setbaz = function(arg){
  this.baz = arg;
}

var foo = new AsyncCB(function(){
  foo.setbaz('bar');
  console.log(foo.baz);
});

ストリーム、バッファ、ファイルシステム

ストリームはNodeにおいて様々なオブジェクト内で、データの流れを扱う際に利用される抽象的なインタフェース
ストリームにおいて、入出力データはバッファ単位でストリーム上を流れている（チャンク）
ストリームはすべてのEventEmmiterのインスタンスとなっており、状態変更がイベントによって通知される

入力ストリーム

データ読み込みを司る
入力ストリームのイベント

//data
- 読み込み開始でイベント発生
- リスナ関数にはBufferオブジェクトもしくは、ストリームオブジェクトがsetEncoding(encoding)メソッドでエンコード指定されていれば文字列が渡される
- setEncoding()にはutf8, ascii, base64を指定可能（デフォルトはutf8）
- dataイベントが発生しなくなるとendが生成

//end
- dataイベントが発生しなくなった際に生成される

//close
- ファイル記述子が閉じられた段階で生成される

//error
- 読み込み中にエラーが発生した場合に生成され、リスナに例外オブジェクトが渡される
- errorイベントリスナが登録されていない場合は uncaughtExceptionが発生

メソッド

//destroy()
- データ読み込み処理を破棄する
- destory発行以降はイベントを生成せず、ファイル記述子は閉じられる

//pause()
- dataイベント発生を中断
- 主に入力データを出力ストリームに出力する際に利用

//resumre()
- dataイベントを再開
- 主に入力データを出力ストリームに出力する際に利用

//pipe(destination, [options])
- 出力ストリームに入力ストリームを接続
- destination = 出力ストリーム
- 入力ストリームの読み込みが完了した後、出力ストリームを閉じない場合false指定（デフォルトはtrue）

プロパティ
readableプロパティを確認することで読み込みの可否が判断できる
sample

$ cat instream.js
var path = require('path');
fs = require('fs');

var filePath = path.join(__dirname, 'a.txt');

var readStream = fs.createReadStream(filePath);
readStream.setEncoding('utf8');

readStream.on('data', function(data){
  console.log(data);
});

readStream.on('end', function(){
  console.log('end');
});

readStream.on('error', function(err){
  console.log('error occured');
  console.log(err);
});

出力ストリーム

データ書き込みを司る
出力ストリームのイベント

//drain
- dataイベントが発生しなくなるとendが生成

//error
- dataイベントが発生しなくなった際に生成される

//close
- ファイル記述子が閉じられた段階で生成される

//pipe
- 読み込み中にエラーが発生した場合に生成され、リスナに例外オブジェクトが渡される
- errorイベントリスナが登録されていない場合は uncaughtExceptionが発生

メソッド

//write()
- データ書き込み
- write()にはBufferを渡せる
- write(string, [encoding],[fd])　という形で文字列を書き込み可能
- fdを使用するとUNIXストリームでのみのサポート
- write()は出力対象のデータがカーネルバッファにフラッシュされるとtrue, バッファがいっぱいの場合はfalse
- falseをうけた場合はdrainイベントを利用
- drainイベントはカーネルバッファに空きができると発生するため、
- write()->'drain'->write()という形でwriteを再開する形式が一般的

//end()
- 書き込みを終了
- Bufferと文字列を渡すことができる

//destroy()
- ファイル記述子をcloseする
- 出力キューに溜まっていたデータは送信されない

//destroySoon()
- 出力キューのデータが空になった時点でファイル記述子をcloseする

プロパティ
writeableプロパティを確認することで読み込みの可否が判断できる
stream sample

var path = require('path'),
  fs = require('fs');

var outputFilePath = path.join(__dirname, 'write.txt');
var writeStream = fs.createWriteStream(outputFilePath);

var inputFilePath = path.join(__dirname, 'read.txt');
var readStream = fs.createReadStream(inputFilePath);

writeStream.on('pipe', function(){
  console.log('readableStream pipes writeStream');
})
writeStream.on('error', function(err){
  console.log('error occured');
  console.log(err);
});
writeStream.on('close', function(){
  console.log('writable stream closed');
});

readStream.pipe(writeStream);

readStream.on('data', function(data){
  console.log('>> data event occured');
});
readStream.on('end', function(){
  console.log('read end');
});
readStream.on('error', function(err){
  console.log('error occured');
  console.log(err);
});

Buffer

バイナリデータを扱う際に利用する
v8ヒープ外部でメモリを確保する
Bufferはバイナリファイルの読み書きに利用する

使い方

Bufferは文字列オブジェクトとして利用する
デフォルトエンコーディングのUTF−8以外を利用する場合エンコーディングを指定して読み出す
Bufferはグローバルクラスなのでコードの中でBufferクラスを利用することが可能
Bufferオブジェクト作成時にサイズを引数に指定する
オブジェクトを直接引数に指定する方法がある
sample

$ cat buf.js
var size = 16;
var buf = new Buffer(size);
var arr = [1,2,3,4,5,6,7,8];
var arrayBuf = new Buffer(arr);
var str = "sample";
var stringBuf = new Buffer(str);

console.log(buf);
console.log(arrayBuf);
console.log(stringBuf);

$ node buf.js
<Buffer 00 a8 97 7a 02 00 00 00 00 63 72 65 61 74 65 50>
<Buffer 01 02 03 04 05 06 07 08>
<Buffer 73 61 6d 70 6c 65>

Buffer利用方法

書き込み

- buf.write(string, [offset], [length], [encoding])
 var a = 'test';
 buf.write(a, 0, a.length, 'utf-8');

Bufferの文字列利用

var str = 'sample';
buf.write(str);
console.log(buf.toString('utf-8', 0,4));

Bufferの配列

var a = 'buff';
buf.write(a);
console.log(buf[0]);

copy(), concat(), slice() APIが存在する

ファイル

var fs = require('fs') でファイルシステムモジュールを使用可能

ファイル書き込み

fs.writeFile(filename, data, [encoding], [callback]) �- 絶対パス、相対パスが使える
相対パスはスクリプトファイルからのパスではなく、process.cwd()が返すパスからの相対になる
第１引数：ファイルパス
第２引数：書き込む内容(string or bufferの形式)
第３引数：ファイルの文字コード（デフォルトはnull）
第４引数：コールバック

ファイル読み込み

fs.readFile(filename, [encoding], [callback])
ファイルの内容を全て読み込む �- 絶対パス、相対パスが使える
相対パスはスクリプトファイルからのパスではなく、process.cwd()が返すパスからの相対になる
第１引数：ファイルパス
第２引数：ファイルの文字コード（デフォルトはnull）
第３引数：コールバック

var fs = require('fs');
fs.writeFile('target.txt', 'some data', 'utf8', function(err){
});

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