Node.js入门教程（二十三）：全局对象

一、什么是全局对象？

JavaScript 中有一个特殊的对象，称为全局对象（Global Object），它及其所有属性都可以在程序的任何地方访问，即全局变量。

在浏览器 JavaScript 中，通常 window 是全局对象，而 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。

在 Node.js 中，我们可以直接访问到 global 的属性，而不需要在应用中包含它。

二、全局对象与全局变量

global 最根本的作用是作为全局变量的宿主。按照 ECMAScript 的定义，满足以下条件的变量是全局变量：

在最外层定义的变量
全局对象的属性
隐式定义的变量（未定义直接赋值的变量）

当你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。

需要注意的是，在 Node.js 中你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，而模块本身不是最外层上下文。

注意：最好不要使用 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。

三、常用全局对象

__filename

__filename 表示当前正在执行的脚本的文件名。它将输出文件所在位置的绝对路径，且和命令行参数所指定的文件名不一定相同。如果在模块中，返回的值是模块文件的路径。

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

执行 main.js 文件：

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$ node main.js
/web/com/runoob/nodejs/main.js

__dirname

__dirname 表示当前执行脚本所在的目录。

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

执行 main.js 文件：

复制代码

$ node main.js
/web/com/runoob/nodejs

四、定时器函数

setTimeout(cb, ms)

setTimeout(cb, ms) 全局函数在指定的毫秒（ms）数后执行指定函数（cb）。setTimeout() 只执行一次指定函数，返回一个代表定时器的句柄值。

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

// 两秒后执行以上函数
setTimeout(printHello, 2000);

执行结果：

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$ node main.js
Hello, World!

clearTimeout(t)

clearTimeout(t) 全局函数用于停止一个之前通过 setTimeout() 创建的定时器。参数 t 是通过 setTimeout() 函数创建的定时器。

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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);

执行后不会有任何输出，因为定时器被清除了。

setInterval(cb, ms)

setInterval(cb, ms) 全局函数在指定的毫秒（ms）数后执行指定函数（cb）。

返回一个代表定时器的句柄值。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。

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

// 每两秒执行一次以上函数
setInterval(printHello, 2000);

执行结果（每隔两秒输出一次，直到按下 Ctrl + C）：

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

五、console 对象

console 用于提供控制台标准输出，它是由 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 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
2	`console.info([data][, ...])` 返回信息性消息，与 `console.log` 差别不大
3	`console.error([data][, ...])` 输出错误消息
4	`console.warn([data][, ...])` 输出警告消息
5	`console.dir(obj[, options])` 检查对象并以易于阅读的格式显示
6	`console.time(label)` 开始计时
7	`console.timeEnd(label)` 结束计时
8	`console.trace(message[, ...])` 输出当前执行的代码在堆栈中的调用路径
9	`console.assert(value[, message][, ...])` 判断表达式是否为真，为 false 时输出消息

console.log() 示例

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console.log('Hello world');
console.log('byvoid%diovyb');
console.log('byvoid%diovyb', 1991);

运行结果：

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Hello world
byvoid%diovyb
byvoid1991iovyb

console.trace() 示例

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console.trace();

运行结果：

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Trace:
at Object.<anonymous> (/home/byvoid/consoletrace.js:1:71)
at Module._compile (module.js:441:26)
at Object..js (module.js:459:10)
at Module.load (module.js:348:31)
at Function._load (module.js:308:12)
at Array.0 (module.js:479:10)
at EventEmitter._tickCallback (node.js:192:40)

综合示例

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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。");

执行结果：

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$ node main.js
程序开始执行：
计数: 10
获取数据: 0ms
程序执行完毕。

六、process 对象

process 是一个全局变量，即 global 对象的属性。它用于描述当前 Node.js 进程状态的对象，提供了一个与操作系统的简单接口。

process 事件

序号	事件 & 描述
1	`exit` 当进程准备退出时触发
2	`beforeExit` 当 node 清空事件循环，并且没有其他安排时触发
3	`uncaughtException` 当一个异常冒泡回到事件循环时触发
4	`Signal 事件` 当进程接收到信号时触发（如 SIGINT、SIGUSR1 等）

process 事件示例

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process.on('exit', function(code) {
    // 以下代码永远不会执行（因为 exit 事件中无法执行异步操作）
    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");

执行结果：

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$ node main.js
程序执行结束
退出码为: 0

退出状态码

状态码	名称 & 描述
1	Uncaught Fatal Exception - 有未捕获异常
2	Unused - 保留，由 Bash 预留用于内置误用
3	Internal JavaScript Parse Error - JavaScript 源码解析错误
4	Internal JavaScript Evaluation Failure - JavaScript 源码评估失败
5	Fatal Error - V8 里致命的不可恢复的错误
6	Non-function Internal Exception Handler - 内部异常处理函数为非函数
7	Internal Exception Handler Run-Time Failure - 异常处理函数自己抛出了异常
8	Unused - 保留
9	Invalid Argument - 未知参数或参数没有值
10	Internal JavaScript Run-Time Failure - JavaScript 源码运行时抛出错误
12	Invalid Debug Argument - 调试参数设置错误
128	Signal Exits - 接收到致命信号（信号代码 + 128）

process 属性

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` - 命令行参数数组
5	`execPath` - Node 二进制文件的绝对路径
6	`execArgv` - Node 可执行文件与脚本文件之间的命令行参数
7	`env` - 当前 shell 的环境变量对象
8	`exitCode` - 进程退出时的代码
9	`version` - Node 的版本
10	`versions` - 包含 node 版本和依赖的属性
11	`config` - 编译当前 node 执行文件的配置选项
12	`pid` - 当前进程的进程号
13	`title` - 进程名，默认值为 "node"
14	`arch` - 当前 CPU 的架构（'arm'、'ia32' 或 'x64'）
15	`platform` - 运行程序所在的平台系统
16	`mainModule` - `require.main` 的备选方法

process 属性示例

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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);

执行结果：

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$ node main.js
Hello World!
0: node
1: /web/www/node/main.js
/usr/local/node/0.10.36/bin/node
darwin

process 方法

序号	方法 & 描述
1	`abort()` - 触发 abort 事件，让 node 退出并生成核心文件
2	`chdir(directory)` - 改变当前工作进程的目录
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
5	`getgid()` - 获取进程的群组标识（POSIX 平台）
6	`setgid(id)` - 设置进程的群组标识（POSIX 平台）
7	`getuid()` - 获取进程的用户标识（POSIX 平台）
8	`setuid(id)` - 设置进程的用户标识（POSIX 平台）
9	`getgroups()` - 返回进程的群组 ID 数组（POSIX 平台）
10	`setgroups(groups)` - 设置进程的群组 ID（POSIX 平台）
11	`kill(pid[, signal])` - 发送信号给进程
12	`memoryUsage()` - 返回 Node 进程所用的内存状况
13	`nextTick(callback)` - 一旦当前事件循环结束，调用回调函数
14	`umask([mask])` - 设置或读取进程文件的掩码
15	`uptime()` - 返回 Node 已经运行的秒数
16	`hrtime()` - 返回当前进程的高分辨时间

process 方法示例

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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());

执行结果：

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$ node main.js
当前目录: /web/com/runoob/nodejs
当前版本: v0.10.36
{ rss: 12541952, heapTotal: 4083456, heapUsed: 2157056 }

七、本章小结

知识点	说明
global 对象	Node.js 的全局对象，所有全局变量的宿主
__filename	当前执行脚本的绝对路径
__dirname	当前执行脚本所在目录
setTimeout / clearTimeout	单次定时器及其清除
setInterval / clearInterval	重复定时器及其清除
console	控制台输出对象，提供日志、计时、断言等方法
process	进程对象，提供进程控制、环境信息、系统交互等方法

提示：process 对象是 Node.js 中最重要的全局对象之一，它提供了与进程和操作系统交互的丰富接口。在编写 CLI 工具、服务监控、进程管理等场景中，process 对象会被频繁使用。nextTick 方法在异步编程中尤其重要，它允许你将回调延迟到当前事件循环结束后执行。