HTTP服务器搭建

HTTP服务器概述

Node.js提供了http模块，允许我们轻松创建HTTP服务器。这是Node.js最常用的功能之一，也是构建Web应用的基础。通过http模块，我们可以接收HTTP请求、处理请求、并发送HTTP响应。

创建一个简单的HTTP服务器

下面是创建一个最简单的HTTP服务器的代码示例：

const http = require('http');

// 创建服务器
const server = http.createServer((req, res) => {
  // 设置响应头
  res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
  
  // 发送响应内容
  res.end('Hello, World!\n');
});

// 监听端口
const PORT = 3000;
server.listen(PORT, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://localhost:${PORT}/`);
});

将上面的代码保存为server.js，然后在终端中运行：

node server.js

打开浏览器，访问http://localhost:3000/，你将看到"Hello, World!"的响应。

HTTP请求和响应对象

在创建HTTP服务器时，我们通过回调函数接收两个参数：req(请求对象)和res(响应对象)。

请求对象(req)

请求对象包含客户端发送的请求信息，主要属性和方法包括：

• url：请求的URL路径
• method：HTTP请求方法（GET, POST等）
• headers：HTTP请求头
• on('data', callback)：监听请求体数据
• on('end', callback)：监听请求体数据接收完成

响应对象(res)

响应对象用于向客户端发送响应，主要方法包括：

• writeHead(statusCode, headers)：设置HTTP响应头
• write(data)：发送HTTP响应体数据
• end(data)：结束响应，可选地发送最后一块数据
• setHeader(name, value)：设置单个响应头

处理不同的URL路径

我们可以根据请求的URL路径来提供不同的响应内容：

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
  
  // 根据URL路径提供不同的响应
  if (req.url === '/') {
    res.end('欢迎访问首页!\n');
  } else if (req.url === '/about') {
    res.end('关于我们页面\n');
  } else if (req.url === '/contact') {
    res.end('联系我们页面\n');
  } else {
    res.writeHead(404, { 'Content-Type': 'text/plain' });
    res.end('404 页面未找到\n');
  }
});

const PORT = 3000;
server.listen(PORT, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://localhost:${PORT}/`);
});

处理不同的HTTP请求方法

我们可以根据HTTP请求方法来执行不同的操作：

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  const { url, method } = req;
  
  if (url === '/api/data') {
    if (method === 'GET') {
      res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'application/json' });
      res.end(JSON.stringify({ message: '这是GET请求返回的数据' }));
    } else if (method === 'POST') {
      let body = '';
      
      // 接收请求体数据
      req.on('data', chunk => {
        body += chunk.toString();
      });
      
      // 请求体数据接收完成
      req.on('end', () => {
        console.log('接收到的POST数据:', body);
        res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'application/json' });
        res.end(JSON.stringify({ message: 'POST请求已处理' }));
      });
    } else {
      res.writeHead(405, { 'Content-Type': 'text/plain' });
      res.end('方法不允许');
    }
  } else {
    res.writeHead(404, { 'Content-Type': 'text/plain' });
    res.end('404 页面未找到');
  }
});

const PORT = 3000;
server.listen(PORT, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://localhost:${PORT}/`);
});

提供静态文件服务

我们可以使用Node.js的fs模块和path模块来提供静态文件服务：

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

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 确定请求的文件路径
  let filePath = '.' + req.url;
  if (filePath === './') {
    filePath = './index.html'; // 默认首页
  }
  
  // 获取文件扩展名
  const extname = String(path.extname(filePath)).toLowerCase();
  
  // 设置MIME类型
  const mimeTypes = {
    '.html': 'text/html',
    '.js': 'text/javascript',
    '.css': 'text/css',
    '.json': 'application/json',
    '.png': 'image/png',
    '.jpg': 'image/jpg',
    '.gif': 'image/gif',
    '.svg': 'image/svg+xml',
    '.wav': 'audio/wav',
    '.mp4': 'video/mp4',
    '.woff': 'application/font-woff',
    '.ttf': 'application/font-ttf',
    '.eot': 'application/vnd.ms-fontobject',
    '.otf': 'application/font-otf',
    '.wasm': 'application/wasm'
  };
  
  const contentType = mimeTypes[extname] || 'application/octet-stream';
  
  // 读取并提供文件
  fs.readFile(filePath, (error, content) => {
    if (error) {
      if (error.code === 'ENOENT') {
        // 文件不存在
        fs.readFile('./404.html', (err, content) => {
          res.writeHead(404, { 'Content-Type': 'text/html' });
          res.end(content, 'utf-8');
        });
      } else {
        // 服务器错误
        res.writeHead(500);
        res.end(`服务器错误: ${error.code}`);
        res.end();
      }
    } else {
      // 成功读取文件
      res.writeHead(200, { 'Content-Type': contentType });
      res.end(content, 'utf-8');
    }
  });
});

const PORT = 3000;
server.listen(PORT, () => {
  console.log(`静态文件服务器运行在 http://localhost:${PORT}/`);
});

使用Express.js框架

虽然Node.js的http模块可以创建HTTP服务器，但在实际项目中，我们通常使用Express.js等框架来简化开发。Express.js是一个轻量级的Web应用框架，提供了更简洁的API和更多的功能。

以下是使用Express.js创建HTTP服务器的简单示例：

// 首先需要安装Express：npm install express
const express = require('express');
const app = express();
const PORT = 3000;

// 中间件，用于解析JSON请求体
app.use(express.json());

// 路由
app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello, World!');
});

app.get('/about', (req, res) => {
  res.send('关于我们页面');
});

app.post('/api/data', (req, res) => {
  console.log('接收到的POST数据:', req.body);
  res.json({ message: 'POST请求已处理' });
});

// 静态文件服务
app.use(express.static('public'));

// 404 处理
app.use((req, res) => {
  res.status(404).send('404 页面未找到');
});

// 启动服务器
app.listen(PORT, () => {
  console.log(`Express服务器运行在 http://localhost:${PORT}/`);
});

服务器事件处理

HTTP服务器是一个EventEmitter对象，它可以触发多种事件，我们可以监听这些事件来处理特定情况：

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
  res.end('Hello, World!\n');
});

// 监听连接事件
server.on('connection', (socket) => {
  console.log('新的连接已建立');
});

// 监听错误事件
server.on('error', (error) => {
  console.error('服务器错误:', error);
});

// 监听关闭事件
server.on('close', () => {
  console.log('服务器已关闭');
});

const PORT = 3000;
server.listen(PORT, () => {
  console.log(`服务器运行在 http://localhost:${PORT}/`);
});

// 5秒后关闭服务器（仅用于演示）
// setTimeout(() => {
//   server.close();
// }, 5000);

使用HTTPS

如果需要创建HTTPS服务器，我们可以使用Node.js的https模块。创建HTTPS服务器需要SSL证书和私钥：

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

// 读取SSL证书和私钥
const options = {
  key: fs.readFileSync('privatekey.pem'),
  cert: fs.readFileSync('certificate.pem')
};

// 创建HTTPS服务器
const server = https.createServer(options, (req, res) => {
  res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
  res.end('这是一个HTTPS服务器\n');
});

const PORT = 443;
server.listen(PORT, () => {
  console.log(`HTTPS服务器运行在 https://localhost:${PORT}/`);
});

注意：在生产环境中，你应该使用由受信任的证书颁发机构(CA)签发的SSL证书。对于开发环境，你可以使用自签名证书，或者使用工具如mkcert来生成本地开发证书。

性能优化技巧

• 使用连接池管理数据库连接
• 启用gzip压缩
• 使用缓存机制
• 优化静态资源（压缩、CDN等）
• 使用集群模式充分利用多核CPU

集群模式示例

const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const numCPUs = require('os').cpus().length;

if (cluster.isMaster) {
  console.log(`主进程 ${process.pid} 正在运行`);
  
  // 创建工作进程
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }
  
  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`工作进程 ${worker.process.pid} 已退出`);
  });
} else {
  // 工作进程创建HTTP服务器
  http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('Hello, World!\n');
  }).listen(3000);
  
  console.log(`工作进程 ${process.pid} 已启动`);
}

最佳实践

• 始终处理错误，包括请求处理过程中的错误和服务器错误
• 使用适当的HTTP状态码
• 设置正确的响应头
• 对于生产环境，考虑使用进程管理器如PM2来管理Node.js进程
• 实现日志记录，便于调试和监控
• 考虑使用反向代理如Nginx来处理静态资源、负载均衡和SSL终端
• 对敏感数据进行加密处理