Node.js 全局对象

全局对象(Global Object)是 JavaScript 中的一个特殊的对象

全局对象及其所有属性都可以在程序的任何地方访问,即全局变量

Node.js 中的全局对象是 global,所有全局变量(除了 global 本身以外)都是 global 对象的属性

Node.js 应用程序可以直接访问 global 的属性,而不需要在应用中包含它

全局对象与全局变量

Node.js global 最重要的作用就是作为全局变量的宿主

ECMAScript 规定,满足以下条件之一的变量就是全局变量

  1. 在最外层定义的变量
  2. 全局对象的属性
  3. 隐式定义的变量(没有使用 var 关键字定义的变量)

定义一个全局变量时,这个变量同时也会成为全局对象的属性,反之亦然

但,在 Node.js 中我们不可能在最外层定义变量,因为所有用户代码都是属于当前模块的, 但模块本身不是最外层上下文

提示

永远使用 var 定义变量以避免引入全局变量,因为全局变量会污染 命名空间,提高代码的耦合风险

__filename 全局属性

Node.js __filename 全局属性表示当前正在执行的脚本的文件名

__filename 文件路径是绝对路径,且和命令行参数所指定的文件名不一定相同

__filename 如果在模块中,返回的值是模块文件的路径

范例

/*
 * filename: main.js
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 * Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved.
*/

// 输出全局变量 __filename 的值
console.log( __filename );

运行以上 Node.js 脚本,输出结果如下

$ node main.js
/Users/yufei/Downloads/curl_mail/node/main.js

__dirname 全局属性

Node.js __dirname 全局属性表示当前执行脚本所在的目录

范例

/*
 * filename: main.js
 * author: 简单教程(www.twle.cn)
 * Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved.
*/

// 输出全局变量 __dirname 的值
console.log( __dirname );

运行以上 Node.js 脚本,输出结果如下

$ node main.js
/Users/yufei/Downloads/curl_mail/node

setTimeout 函数

Node.js setTimeout 全局函数用于在指定的毫秒(ms)数后执行指定函数(cb)

返回一个代表定时器的句柄值。

语法

setTimeout(cb, ms)

setTimeout() 只会执行一次指定函数

范例

/*
 * filename: main.js
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*/

function printHello(){
   console.log( "Hello, World!");
}
// 两秒后执行以上函数
setTimeout(printHello, 2000);

运行以上 Node.js 脚本,输出结果如下

$ node main.js
Hello, World!

clearTimeout() 函数

Node.js clearTimeout 全局函数用于停止一个之前通过 setTimeout() 创建的定时器

语法

clearTimeout( t );

参数 t 是通过 setTimeout() 函数创建的定时器

范例

/*
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*/

function printHello(){
   console.log( "Hello, World!");
}
// 两秒后执行以上函数
var t = setTimeout(printHello, 2000);

// 清除定时器
clearTimeout(t);

运行以上 Node.js 脚本,输出结果如下

$ node main.js

什么都没有输出,因为定时器刚创建就被删除了,这个时间还没到 2s 呢

setInterval 函数

Node.js setInterval 全局函数可以在指定的毫秒数后执行指定函数

语法

setInterval(cb, ms)

setInterval 返回一个代表定时器的句柄值

可以使用 clearInterval(t) 函数来清除定时器

setInterval() 方法会不停地调用函数,直到 clearInterval() 被调用或窗口被关闭

参数列表

参数 描述
cb 一个函数,setInterval 会在指定时间间隔调用这个函数
ms 时间间隔,单位毫秒(ms)

范例

下面的范例,每隔 2s 就输出一次 "Hello World!"

/*
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*/

function printHello(){
   console.log( "Hello, World!");
}
// 两秒后执行以上函数
setInterval(printHello, 2000);

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

$ node main.js
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!

按下 CTRL + C 按钮组合键可以退出程序

clearInterval 函数

Node.js clearInterval 全局函数用于停止一个之前通过 setInterval() 创建的定时器

语法

clearInterval(t)

参数 t 是通过 setInterval() 函数创建的定时器

范例

使用 clearInterval 方法清除 setInterval 创建的定时器

/*
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*/

var t;
var i = 0;

function printHello(){
   console.log( "Hello, World!");

   i++;

   // 执行三次后清除定时器
   if ( i == 3 )
   {
        clearTimeout(t);
   }
}

// 两秒后执行以上函数
t = setInterval(printHello, 2000);

运行以上 Node.js 脚本,输出结果如下

$ node main.js
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!

console

全局对象 console 用于提供控制台标准输出

console 最早是 Internet Explorer 的 JScript 引擎提供的调试工具,后来逐渐成为浏览器的实施标准

Node.js 沿用了这个标准,提供与习惯行为一致的 console 对象,用于向标准输出流(stdout)或标准错误流(stderr)输出字符

console 对象方法

下表列出了 console 对象的方法

序号 方法 & 描述
1 console.log([data][, ...])
向标准输出流打印字符并以换行符结束。该方法接收若干 个参数,如果只有一个参数,则输出这个参数的字符串形式。如果有多个参数,则 以类似于C 语言 printf() 命令的格式输出
2 console.info([data][, ...])
该命令的作用是返回信息性消息,这个命令与console.log差别并不大,除了在chrome中只会输出文字外,其余的会显示一个蓝色的惊叹号
3 console.error([data][, ...])
输出错误消息的。控制台在出现错误时会显示是红色的叉子
4 console.warn([data][, ...])
输出警告消息。控制台出现有黄色的惊叹号
5 console.dir(obj[, options])
用来对一个对象进行检查(inspect),并以易于阅读和打印的格式显示
6 console.time(label)
输出时间,表示计时开始
7 console.timeEnd(label)
结束时间,表示计时结束
8 console.trace(message[, ...])
当前执行的代码在堆栈中的调用路径,这个测试函数运行很有帮助,只要给想测试的函数里面加入 console.trace 就行了
9 console.assert(value[, message][, ...])
用于判断某个表达式或变量是否为真,接收两个参数,第一个参数是表达式,第二个参数是字符串。只有当第一个参数为false,才会输出第二个参数,否则不会有任何结果

console.log() 方法

console.log():向标准输出流打印字符并以换行符结束

console.log 接收若干个参数,如果只有一个参数,则输出这个参数的字符串形式,如果有多个参数,则 以类似于C 语言 printf() 命令的格式输出

第一个参数是一个字符串,如果没有参数,只打印一个换行

/*
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*/
console.log('Hello World'); 
console.log('Age is: %d'); 
console.log('Age is: %d', 1991);

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

$ node main.js
Hello World
Age is: %d
Age is: 1991

console.error() 与 console.trace() 方法

  • console.error():与console.log() 用法相同,只是向标准错误流输出
  • console.trace():向标准错误流输出当前的调用栈
/*
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*/

console.trace();

运行以上 Node.js 脚本,输出结果如下

$ node main.js
Trace
    at Object.<anonymous> (/Users/luojianguo/Downloads/curl_mail/node/main.js:7:9)
    at Module._compile (module.js:624:30)
    at Object.Module._extensions..js (module.js:635:10)
    at Module.load (module.js:545:32)
    at tryModuleLoad (module.js:508:12)
    at Function.Module._load (module.js:500:3)
    at Function.Module.runMain (module.js:665:10)
    at startup (bootstrap_node.js:187:16)
    at bootstrap_node.js:608:3

范例

我们使用 console.log() 方法输出调试信息

/*
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console.info("程序开始执行:");

var counter = 10;
console.log("计数: %d", counter);

console.time("获取数据");
//
// 执行一些代码
// 
console.timeEnd('获取数据');

console.info("程序执行完毕。")

运行以上 Node.js 脚本,输出结果如下

$ node main.js
程序开始执行:
计数: 10
获取数据: 0.156ms
程序执行完毕。

process

process 是一个全局变量,是全局对象 global 的属性

process 属性描述了当前 Node.js 进程状态的对象,提供了与操作系统的交互的接口

下表列出了 process 对象的一些最常用的事件

事件 描述
exit 当进程准备退出时触发
beforeExit 当 node 清空事件循环,并且没有其他安排时触发这个事件。通常来说,当没有进程安排时 node 退出,但是 'beforeExit' 的监听器可以异步调用,这样 node 就会继续执行
uncaughtException 当一个异常冒泡回到事件循环,触发这个事件。如果给异常添加了监视器,默认的操作(打印堆栈跟踪信息并退出)就不会发生
Signal 事件当进程接收到信号时就触发。信号列表详见标准的 POSIX 信号名,如 SIGINT、SIGUSR1 等

范例

下面的范例,我们拦截了程序退出事件,并做一些简单的处理

main.js

/*
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process.on('exit', function(code) {

  // 以下代码永远不会执行
  setTimeout(function() {
    console.log("该代码不会执行");
  }, 0);

  console.log('退出码为:', code);
});
console.log("程序执行结束");

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

$ node main.js                  
程序执行结束
退出码为: 0

退出状态码

下表列出了所有可能的退出状态码

状态码 名称 & 描述
1 Uncaught Fatal Exception
有未捕获异常,并且没有被域或 uncaughtException 处理函数处理
2 Unused
保留
3 Internal JavaScript Parse Error
JavaScript的源码启动 Node 进程时引起解析错误。非常罕见,仅会在开发 Node 时才会有
4 Internal JavaScript Evaluation Failure
JavaScript 的源码启动 Node 进程,评估时返回函数失败。非常罕见,仅会在开发 Node 时才会有
5 Fatal Error
V8 里致命的不可恢复的错误。通常会打印到 stderr ,内容为: FATAL ERROR
6 Non-function Internal Exception Handler
未捕获异常,内部异常处理函数不知为何设置为on-function,并且不能被调用
7 Internal Exception Handler Run-Time Failure
未捕获的异常, 并且异常处理函数处理时自己抛出了异常。例如,如果 process.on('uncaughtException') 或 domain.on('error') 抛出了异常
9 Invalid Argument
可能是给了未知的参数,或者给的参数没有值
10 Internal JavaScript Run-Time Failure
JavaScript的源码启动 Node 进程时抛出错误,非常罕见,仅会在开发 Node 时才会有
12 Invalid Debug Argument
设置了参数--debug 和/或 --debug-brk,但是选择了错误端口
128 Signal Exits
如果 Node 接收到致命信号,比如SIGKILL 或 SIGHUP,那么退出代码就是128 加信号代码。这是标准的 Unix 做法,退出信号代码放在高位

Process 属性

Process 提供了很多属性用于和控制系统的交互:

序号 属性 & 描述
1 stdout
标准输出流
2 stderr
标准错误流
3 stdin
标准输入流
4 argv
argv 属性返回一个数组,由命令行执行脚本时的各个参数组成。它的第一个成员总是node,第二个成员是脚本文件名,其余成员是脚本文件的参数
5 execPath
返回执行当前脚本的 Node 二进制文件的绝对路径
6 execArgv
返回一个数组,成员是命令行下执行脚本时,在Node可执行文件与脚本文件之间的命令行参数
7 env
返回一个对象,成员为当前 shell 的环境变量
8 exitCode
进程退出时的代码,如果进程优通过 process.exit() 退出,不需要指定退出码
9 versionNode
的版本,比如v0.10.18
10 versions
一个属性,包含了 node 的版本和依赖.
11 config
一个包含用来编译当前 node 执行文件的 javascript 配置选项的对象。它与运行 ./configure 脚本生成的 "config.gypi" 文件相同
12 pid
当前进程的进程号
13 title
进程名,默认值为"node",可以自定义该值
14 arch
当前 CPU 的架构:'arm'、'ia32' 或者 'x64'
15 platform
运行程序所在的平台系统 'darwin', 'freebsd', 'linux', 'sunos' 或 'win32'
16 mainModule
require.main 的备选方法。不同点,如果主模块在运行时改变,require.main可能会继续返回老的模块。可以认为,这两者引用了同一个模块

范例

我们可以使用 process 全局对象输出我们给程序传递的参数

/*
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// 输出到终端
process.stdout.write("Hello World!" + "\n");

// 通过参数读取
process.argv.forEach(function(val, index, array) {
   console.log(index + ': ' + val);
});

// 获取执行路径
console.log(process.execPath);

// 平台信息
console.log(process.platform);

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

$ node main.js Hello www.twle.cn
Hello World!
0: /usr/local/Cellar/node/8.7.0/bin/node
1: /Users/luojianguo/Downloads/curl_mail/node/main.js
2: Hello
3: www.twle.cn
/usr/local/Cellar/node/8.7.0/bin/node
darwin

全局属性 Process 方法列表

Process 提供了很多有用的方法用于和控制系统的交互

序号 方法 & 描述
1 abort()
这将导致 node 触发 abort 事件。会让 node 退出并生成一个核心文件
2 chdir(directory)
改变当前工作进程的目录,如果操作失败抛出异常
3 cwd()
返回当前进程的工作目录
4 exit([code])
使用指定的 code 结束进程。如果忽略,将会使用 code 0
5 getgid()
获取进程的群组标识(参见 getgid(2))。获取到得时群组的数字 id,而不是名字。注意:这个函数仅在 POSIX 平台上可用(例如,非Windows 和 Android)
6 setgid(id)
设置进程的群组标识(参见 setgid(2))。可以接收数字 ID 或者群组名。如果指定了群组名,会阻塞等待解析为数字 ID 。注意:这个函数仅在 POSIX 平台上可用(例如,非Windows 和 Android)
7 getuid()
获取进程的用户标识(参见 getuid(2))。这是数字的用户 id,不是用户名。注意:这个函数仅在 POSIX 平台上可用(例如,非Windows 和 Android)
8 setuid(id)
设置进程的用户标识(参见setuid(2))。接收数字 ID或字符串名字。果指定了群组名,会阻塞等待解析为数字 ID 。注意:这个函数仅在 POSIX 平台上可用(例如,非Windows 和 Android)
9 getgroups()
返回进程的群组 iD 数组。POSIX 系统没有保证一定有,但是 node.js 保证有。注意:这个函数仅在 POSIX 平台上可用(例如,非Windows 和 Android)
10 setgroups(groups)
设置进程的群组 ID。这是授权操作,所有你需要有 root 权限,或者有 CAP_SETGID 能力。注意:这个函数仅在 POSIX 平台上可用(例如,非Windows 和 Android)
11 initgroups(user, extra_group)
读取 /etc/group ,并初始化群组访问列表,使用成员所在的所有群组。这是授权操作,所有你需要有 root 权限,或者有 CAP_SETGID 能力。注意:这个函数仅在 POSIX 平台上可用(例如,非Windows 和 Android)
12 kill(pid[, signal])
发送信号给进程. pid 是进程id,并且 signal 是发送的信号的字符串描述。信号名是字符串,比如 'SIGINT' 或 'SIGHUP'。如果忽略,信号会是 'SIGTERM'
13 memoryUsage()
返回一个对象,描述了 Node 进程所用的内存状况,单位为字节
14 nextTick(callback)
一旦当前事件循环结束,调用回到函数
15 umask([mask])
设置或读取进程文件的掩码。子进程从父进程继承掩码。如果mask 参数有效,返回旧的掩码。否则,返回当前掩码
16 uptime()
返回 Node 已经运行的秒数
17 hrtime()
返回当前进程的高分辨时间,形式为 [seconds, nanoseconds]数组。它是相对于过去的任意事件。该值与日期无关,因此不受时钟漂移的影响。主要用途是可以通过精确的时间间隔,来衡量程序的性能。你可以将之前的结果传递给当前的 process.hrtime() ,会返回两者间的时间差,用来基准和测量时间间隔

范例

下面的代码输出了全局对象 process 相关信息

main.js

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// 输出当前目录
console.log('当前目录: ' + process.cwd());

// 输出当前版本
console.log('当前版本: ' + process.version);

// 输出内存使用情况
console.log(process.memoryUsage());

运行以上 Node.js 范例,输出结果如下

$ node main.js
当前目录: /Users/luojianguo/Downloads/curl_mail/node
当前版本: v8.7.0
{ rss: 20881408,
  heapTotal: 7708672,
  heapUsed: 4431888,
  external: 8224 }
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