Web服务器开发

MariaH2026-06-16 9:57

一、认识 Stream 流

1. 什么是流

流（Stream）是连续字节数据的抽象 ，数据会像水流一样分段传输。

传统 readFile/writeFile 会一次性将整个文件加载到内存，大文件（视频、图片）极易造成内存溢出 。而流支持分段读写、暂停、恢复、精准控制读取位置，是处理大文件的最优方案。

所有流都是 EventEmitter 实例，Node.js 内置 4 种基础流：

  1. Readable：可读流（读取数据，如读取文件）
  2. Writable：可写流（写入数据，如写入文件）
  3. Duplex：双向流（同时可读可写，如网络套接字）
  4. Transform：转换流（读写时修改数据，如压缩）

下面重点讲解最常用的 Readable、Writable。

2. Readable 可读流（读取文件）

使用 fs.createReadStream 创建可读流，核心参数：

  • start：读取起始位置（字节）
  • end：读取结束位置（字节）
  • highWaterMark：单次读取字节数，默认 64KB
js 复制代码 
const fs = require('fs');

// 创建可读流：读取 foo.txt，从第3字节到第8字节，每次读4字节
const readStream = fs.createReadStream('./foo.txt', {
  start: 3,
  end: 8,
  highWaterMark: 4
});

// 文件打开事件
readStream.on('open', (fd) => {
  console.log('文件已打开');
});

// 分段读取数据（核心事件）
readStream.on('data', (data) => {
  console.log('读取到数据：', data.toString('utf-8'));
  // 暂停读取 2 秒
  readStream.pause();
  setTimeout(() => {
    readStream.resume(); // 恢复读取
  }, 2000);
});

// 读取完成
readStream.on('end', () => {
  console.log('文件读取完毕');
});

// 流关闭
readStream.on('close', () => {
  console.log('文件流已关闭');
});

3. Writable 可写流（写入文件）

使用 fs.createWriteStream 创建可写流，核心参数：

  • flags：w 覆盖写入、a+ 追加写入
  • start：写入起始位置

注意：可写流不会自动关闭 ，必须手动调用 close() 或 end()。

js 复制代码 
const fs = require('fs');

// 创建可写流：追加写入，从第8字节开始写
const writeStream = fs.createWriteStream('./foo.txt', {
  flags: 'a+',
  start: 8
});

writeStream.on('open', () => {
  console.log('写入流已打开');
});

// 写入数据
writeStream.write('你好啊', (err) => {
  if (err) console.error('写入失败：', err);
  else console.log('片段写入成功');
});

// finish：所有数据写入完成（end 触发）
writeStream.on('finish', () => {
  console.log('全部内容写入完成');
});

// close：流真正关闭
writeStream.on('close', () => {
  console.log('写入流已关闭');
});

// end：写入收尾数据 + 自动关闭流（等价 write + close）
writeStream.end(' Hello World');

4. pipe 管道（流的拷贝）

pipe 是流的核心方法，自动将可读流数据流转到可写流 ，无需手动监听 data 事件，简化文件拷贝逻辑。

js 复制代码 
const fs = require('fs');

// 源文件可读流、目标文件可写流
const read = fs.createReadStream('./foo.txt');
const write = fs.createWriteStream('./bar.txt');

// 一行代码完成文件拷贝
read.pipe(write);

read.on('end', () => {
  console.log('文件拷贝完成');
});

二、Node.js 原生 HTTP Web 服务

Node.js 内置 http 模块，无需第三方框架，即可快速搭建 Web 服务器。

1. 基础服务搭建

http.createServer 创建服务，回调包含两个核心对象：

  • req（Request）：请求对象，存储客户端请求信息
  • res（Response）：响应对象，用于给客户端返回数据

最简 Web 服务代码

js 复制代码 
const http = require('http');
const PORT = 8000;

// 创建服务
const server = http.createServer((req, res) => {
  // 给客户端返回数据，end 表示响应结束
  res.end('Hello World');
});

// 监听端口和主机
// host: 0.0.0.0 允许局域网访问；127.0.0.1 仅本机访问
server.listen(PORT, '0.0.0.0', () => {
  console.log(`服务器启动成功，访问地址：http://localhost:${PORT}`);
});

2. 解析 Request 请求对象

通过 req 可获取 请求地址、请求方式、请求头、请求参数。

2.1 路由分发（根据 URL 处理不同接口）

js 复制代码 
const http = require('http');
const PORT = 8000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  const url = req.url;
  // 根据路径路由
  if (url === '/login') {
    res.end('欢迎登录');
  } else if (url === '/products') {
    res.end('商品列表数据');
  } else {
    res.end('404 页面不存在');
  }
});

server.listen(PORT, () => {
  console.log(`服务运行在 ${PORT} 端口`);
});

2.2 解析 URL 拼接参数（query 参数）

使用内置 url + querystring 模块解析 ?name=xxx&age=xxx 格式参数：

js 复制代码 
const http = require('http');
const url = require('url');
const qs = require('querystring');
const PORT = 8000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 解析完整 URL
  const parseUrl = url.parse(req.url);
  const { pathname, query } = parseUrl;

  // 解析 query 字符串为对象
  const queryObj = qs.parse(query);
  console.log('请求参数：', queryObj);

  if (pathname === '/login') {
    res.end(`用户名：${queryObj.name}，密码：${queryObj.password}`);
  } else {
    res.end('404');
  }
});

server.listen(PORT, () => {
  console.log(`服务启动：http://localhost:${PORT}`);
});

访问测试：http://localhost:8000/login?name=test&password=123456

2.3 获取 POST 请求 Body 数据

POST 数据放在请求体中，需监听 data、end 事件分段接收：

js 复制代码 
const http = require('http');
const PORT = 8000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 只处理 /users 接口 + POST 请求
  if (req.url === '/users' && req.method === 'POST') {
    req.setEncoding('utf-8'); // 设置编码为字符串
    let body = '';

    // 分段接收数据
    req.on('data', (chunk) => {
      body += chunk;
    });

    // 数据接收完成
    req.on('end', () => {
      // 解析 JSON 格式请求体
      const user = JSON.parse(body);
      console.log('接收POST数据：', user);
      res.end('创建用户成功');
    });
  } else {
    res.end('请求地址错误');
  }
});

server.listen(PORT, () => {
  console.log(`服务启动`);
});

3. 配置 Response 响应对象

3.1 响应状态码 + 响应头

常用状态码：200(成功)、201(创建成功)、404(未找到)、500(服务异常)

设置响应头：setHeader（单个）、writeHead（批量+状态码）

js 复制代码 
const http = require('http');
const PORT = 8000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 方式1：单独设置状态码 + 单个响应头
  // res.statusCode = 200;
  // res.setHeader('Content-Type', 'application/json; charset=utf-8');

  // 方式2：一次性设置状态码 + 所有响应头（推荐）
  res.writeHead(200, {
    'Content-Type': 'application/json; charset=utf-8'
  });

  // 分段返回数据
  res.write(JSON.stringify({ code: 200, msg: '请求成功' }));
  // 结束响应（必须调用，否则客户端一直等待）
  res.end();
});

server.listen(PORT, () => {
  console.log(`服务运行在 ${PORT}`);
});

三、Node.js 实现文件上传（原生写法）

文件上传请求头 Content-Type 为 multipart/form-data，数据包含分隔符 boundary、文件类型、二进制文件流，需要手动解析截取二进制数据。

js 复制代码 
const http = require('http');
const fs = require('fs');
const PORT = 8000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  if (req.url === '/upload' && req.method === 'POST') {
    // 1. 重点：不设置任何编码，保留原始 Buffer 二进制数据
    const contentType = req.headers['content-type'];
    const totalSize = Number(req.headers['content-length']);
    let currentSize = 0;
    // 使用 Buffer 数组存储二进制块，代替字符串
    const chunks = [];

    // 分段接收二进制流
    req.on('data', (chunk) => {
      currentSize += chunk.length;
      const progress = (currentSize / totalSize * 100).toFixed(2);
      res.write(`上传进度：${progress}%\r\n`);
      chunks.push(chunk);
    });

    req.on('end', () => {
      // 合并所有二进制块为完整 Buffer
      const buffer = Buffer.concat(chunks);
      const body = buffer.toString('latin1'); // 仅用来解析文本格式头，不处理图片

      try {
        // 提取 boundary 分隔符
        const boundary = contentType.split('; ').find(item => item.startsWith('boundary=')).split('=')[1];
        const boundaryStart = `--${boundary}`;
        const boundaryEnd = `--${boundary}--`;

        // 截取两个分隔符中间的内容（文件本体）
        const startIdx = body.indexOf(boundaryStart) + boundaryStart.length;
        const endIdx = body.indexOf(boundaryEnd, startIdx);
        const filePart = body.slice(startIdx, endIdx);

        // 分割报文头部 和 真正的文件二进制（multipart 头部和文件之间有 \r\n\r\n）
        const fileContent = filePart.split('\r\n\r\n')[1];
        // 转回二进制 Buffer（latin1 无损互转二进制）
        const fileBuffer = Buffer.from(fileContent, 'latin1');

        // 写入图片文件
        fs.writeFile('./upload.png', fileBuffer, (err) => {
          if (err) {
            res.writeHead(500);
            res.end('文件写入失败');
            console.error(err);
            return;
          }
          res.end('文件上传完成！可正常打开图片');
        });
      } catch (err) {
        res.writeHead(400);
        res.end('解析上传数据失败');
        console.error(err);
      }
    });

  } else {
    res.writeHead(404, { 'Content-Type': 'text/plain;charset=utf-8' });
    res.end('接口不存在');
  }
});

server.listen(PORT, () => {
  console.log(`文件上传服务启动：http://localhost:${PORT}`);
});

测试上传

可使用 Postman/ApiFox 发起请求：

  1. 请求地址：http://localhost:8000/upload
  2. 请求方式：POST
  3. 请求体：选择 form-data，添加文件字段并上传图片
  4. 服务根目录会生成 upload.png，即为上传后的文件。

四、总结

  1. Stream 流 ：适合大文件分段读写，核心 Readable、Writable，pipe 快速拷贝文件，避免内存溢出。
  2. HTTP 服务 ：http.createServer 搭建服务，req 解析请求（URL、参数、Body），res 控制响应（状态码、响应头、返回数据）。
  3. 文件上传 ：原生需手动解析 multipart/form-data 格式，截取二进制流写入本地；实际项目可使用 multer 等第三方库简化开发。
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