-- By Spencer
现在有许多提供静态服务器的框架，但是对于不了解nodejs内部机制的人（比如说我），盲目使用此类框架似乎有种放不下心的感觉。这个时候从头写一些简单的代码也许裨益良多。
nodejs最初设计的一个核心功能就是http功能。要了解http模块的各种功能所代表的含义，首先要知道什么是http消息----互联网世界最常用的语言。如果已经熟悉了这部分的内容，大可以将其跳过。
一、http消息
事实上，我们所访问的页面就是由一系列http messages(request,response)包组成的。
- 用户输入URI，客户端（通常是浏览器）根据URI生成一个request；
- request发送到服务器；
- 服务器根据request的内容，使用一系列脚本语言（php，python，jsp，asp，nodejs。。。。etc），生成一个response；
- response发送到客户端；
- 浏览器渲染，变成用户最后看见的样子。
而request和response基本格式都是由三个结构组成的：Start Line；Headers；Body。
一个response如果需要返回一个html文件，需要以下基本的结构：
HTTP/1.0 200 OK //Start Line：一系列状态代码，表示这个包的状态。
Content-type: text/html //Headers：内容的类型，告知客户端应该如何渲染
Content-length: 19 //内容长度，告知客户端何时结束http连接
//空白行，用来表示头部的结束
<html><head></head><body></body></html> //Body ：html文件的内容
好，现在来看看nodejs主页上的那个著名的hello world例子：
var http = require('http');
http.createServer(function (req, res) {
res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
res.end('Hello World\n');
}).listen(1337, '127.0.0.1');
console.log('Server running at http://127.0.0.1:1337/');
http.createServer函数的回调（callback）的两个参数req,res，分别代表http中的request和response。
稍微仔细点的同学会发现，函数中并未使用到req参数。这意味着：对于任何http request，例如："127.0.0.1:1337" , "127.0.0.1:1337/blabla" , "127.0.0.1:1337?mood=sad" ，或者随便什么，服务器都会做出同样的反应，并最终返回一样的response。
在这里这个response是一个：类型为‘text/plain’，内容为“Hello World 加上一个换行符”的http消息。而最终浏览器会把这个消息以一串文字的形式显示在屏幕上。
那么如何使用nodejs返回一个存在于浏览器上的文件呢？
二、fs模块来帮忙
要向客户端展示文件内容，同样要返回一个http response包。
刚才两个例子里面，response包的Body返回的都是一串字符串。但是，在这里，我们需要向客户端返回一个文件的内容，这个文件可能是一个html文件，可能是一个css，或者一张图片。
假设服务器上有一个index.html文件，当用户访问主页时，我们让服务器生成一个http response包，并将它返回给客户端。
我们首先引用nodejs的http模块，并将其赋值给一个同名变量，方便以后使用。同样的，我们还要引入fs模块，以备后用。
var http = require('http');
var fs = require('fs');
好，接下来使用http包自带的createServer函数创立一个服务器，并在8080端口进行监听。
http.createServer(function(request,response){}).listen(8080);
事实上，这段代码已经搭建好一个http服务器了，只不过这个服务器什么都不会做，有点2罢了~~~~~~~
好了，接下来看看要写一个response包，需要点什么内容：
- start line好解决，nodes有内置的功能，搞了两百就ok
- headers是一个很大的问题。
- 首先是mime类型，这个我们已经知道了。index.html文件显然是一个html，所以content-type就是text/html。
- 接着是content-length，如果这玩意儿数值比你的文件值小了，那么客户端会提前关闭http连接，他就无法获取全部信息（错误结尾意味着错误文件）。如果大了，客户端就会一直等待，而不会结束本次链接。
- Body，这里需要的是index.html文件的内容。由于文件是以utf-8编码储存在磁盘上的，获得这些玩意儿似乎也要花点功夫。
不过，还好，nodejs的fs模块都有相应的功能，帮我们排忧解难。
fs即"filesystem"，顾名思义，该模块设计就是用来处理文件系统的各种事务，从简单的事务：读文件、写文件、重命名、删除文件。。。。到一系列复杂的事务，nodejs的文档上对于fs模块的api有详细的介绍，想要进一步了解的移步：
nodejs fs doc。
三、异步
好吧，我承认，在使用nodejs写点“干货”之前，“异步”这条河是一定要趟过的。
下面啦介绍下nodejs不得不提一大重要特性：异步。
同步、异步、asynchronous、synchronous什么的真是非常晦涩的单词。对于未曾接触过这些单词的人来说，很难从字面上对“异步”这个特性进行理解。一开始我接触这个词的时候也迷糊了好一会儿，目前总算也一知半解。现在我尝试使用人类的语言来解释下nodejs的这一特性。
假设有两件事，分别叫他们：A和B。要处理完这两件事有两种做法，同时做和顺序做。在nodejs的世界里，同时做叫异步或async或asynchronous（绝大多数操作都是异步的）；而按顺序先完成A再完成B叫做同步或sync或synchronous。
慢着，同时做难道不叫同步么？虽然都有个“同”字，容易造成误解，但是这两个词在nodejs世界里确实有着截然相反的意思。它们也许只是碰巧在中文里比较相似罢了。
以我的观点，同时指的是时间上的同步，而同步则指的是事务上的同步。这也许能稍稍减少字面上带来的疑惑。
对于偶尔下下厨房的宅男们（宅男们下厨的还真不多），也许下面的例子能更好的帮助理解同步、异步。
现在，为了吃上一顿饱饭你要烧点饭，做个汤。把电饭锅按钮按下后，你不等饭烧开，直接去烧汤。这个叫做异步。
现在，你又要做个炒青菜。要完成这道菜，假设有两个步骤，A:洗菜，B:炒菜。这两件事情在逻辑上前后是关联的，你无法先开始洗菜，洗到一半炒菜。所以要使用同步的方法，先洗菜，等完成这一步骤之后再炒菜。这个就是同步。
抽象的例子可能不容易理解，来点代码可能会好一点，客官请看：
var fruit = 'apple';
function magic() {
setTimeout(function() {
fruit = 'banana';
},10*1000);
}
magic();
console.log('The fruit becomes ' + fruit);
首先魔术师拿出来一个苹果给大家看，没错这的确是苹果！
然后他说：”看好了，10秒钟之后我把它变香蕉！“
正常的javascript魔术师是这样的，先变魔术
magic();
变啊变啊变，10秒钟之后，console输出：
The fruit becomes banana
不过，nodejs这个魔术师似乎有点不称职。当你将这段js保存为magic.js，然后使用node运行这个文件
node magic.js
时，发现最后console里出现的是
The fruit becomes apple
为什么呢？
因为nodejs是异步的。正因为异步这一特性，所以在这段脚本里
magic();
console.log('The fruit becomes ' + fruit);
第一行首先得到执行，不等第一句语句执行完成，nodejs开始迅速执行第二句语句。
这就造成在执行第二句语句的时候，第一句还未执行完成，apple还没有变成banana。所以最后输出的依旧是apple。正因为这种执行机制，使得nodejs在特定环境下速度飞快。
把魔术流程小小修改下，让magic成真：
var fruit = 'apple';
console.log('The fruit is ' + fruit);
function magic() {
setTimeout(function() {
fruit = 'banana';
console.log('The fruit becomes ' + fruit);
},10*1000);
}
magic();
console.log('Magician is doing the trick');
在nodejs里运行，输出：
The fruit is apple
Magician is doing the trick
The fruit becomes banana //10秒之后
好吧，我想对于nodejs的异步特性，我们已经了解的足够多了，让我们回到node的fs模块。
fs模块是一个比较特殊的模块，因为硬盘是电脑部件中读取速度最慢的部分，所以涉及到文件的操作常常会比较慢。采用同步的操作常常要等待上一个步骤完成后才能继续。这样就容易导致进程暂定。当对服务器的请求渐渐加大的时候，服务器的性能会急剧下降，读写文件会很快变成服务器的性能瓶颈。nodejs的优势也无法发挥出来。
采用异步模式时，就像刚才的例子中
magic()这个步骤，nodejs一旦开始执行它，就把它丢在一旁让它自己玩儿去了，马不停蹄地执行下一步，直到
magic()执行完成后nodejs才继续回来处理它的事务。这样能显著提升I/O性能。
但是，为了适应实际情况，nodejs的fs模块在设计时，所有函数都同时包含异步和同步两个版本。同步的版本是在异步版本的函数名后 + Sync，例如： 异步读文件：
fs.readFile()，同步版本：fs.readFileSync()。一般来说，除非到万不得已，尽量不要使用同步版本。否则就失去了使用nodejs的意义。
四、来点“干货”
看起来我们已经了解了足够多的背景知识。可以尝试写点代码了。
首先，建立一个文件夹，里面新建一个
server.js文件，建立一个
public文件夹，里面要放的是静态的网站。在public文件夹里新建一个
index.html，作为主页；再随便建一个
favicon.ico。你可以写任何你想要的内容。
打开
server.js。首先来分析一下，要实现静态服务器功能，需要哪些nodejs功能。
要建立http服务器，引入http模块是必须的；要读写文件，fs模块也需要；要处理和分解不同http request传入的url，还要引入url模块；另外，我们需要知道读取文件的mime类型，以便将其写到response包头里，这个目前还没有办法解决，我们先把这个问题放一下。
在引入模块后，我们首先启动一个还没有任何功能的http服务器。目前为止，代码如下：
var http = require('http');
var fs = require('fs');
var url = require('url');
var app = http.createServer(handler);
app.listen(4000);
function handler(req, res) {
}
为保持代码可读性，这里将作为
createServer参数的匿名函数”提取“出来，并赋予它名字：
handler。
handler同样拥有两个参数
req,res，分别代表http请求和回复。
现在假设有个http请求：
http://localhost:4000/css/style.css
我们要对这个url做一点处理，让它变成本地文件夹的地址，这样才能读取文件，引入这样两行代码能很好完成这个功能：
var STATICPATH = __dirname + '/public';
var pathname = STATICPATH + url.parse(req.url).pathname;
同样地，为了方便，这里创建了一个常量
STATICPATH，用以定义作为静态服务器的文件地址
。__dirname 是
nodejs里的保留变量，代表当前运行的本地文件夹地址。
url.parse(req.url).pathname中的
pathname代表了
url部分中斜杠以后的
path部分（不代表
query和
hash）。
你可以添加语句来检查
pathname是否获取正确，到目前为止我们的
handler是这样的：
function handler(req, res) {
var STATICPATH = __dirname + '/public';
var pathname = STATICPATH + url.parse(req.url).pathname;
console.log(pathname);
}
对于上面的那个
url地址，
handler会输出：
__dirname/public/css/style.css
恩，看上去是一个不错的开始。虽然目前服务器还不会做出什么相应。
要针对不同文件做出响应，
http response包需要知道三个变量
文件的mime类型以及文件的长度需要写在response包的head line中；而文件内容怎输出到response包的body中。
首先来看看mime类型，mime类型能告诉客户端如何解析返回的文件。例如，css文件的mime类型为‘text/css’, js文件的mime类型为‘text/javascript’。不同类型对应一种mime，为了覆盖一般情况，自己编写mime类型列表似乎有点吃力不讨好。
索性，nodejs已有很多能解决此问题模块，同名模块mime被使用的最广泛。首先，安装mime模块，运行：
npm install mime
随后，引用并使用该模块，在头部和handler部分分别加入以下语句：
var mime = require('mime');
var getMime = mime.lookup(pathname);
ok，搞定，现在getMime就是我们所需要的mime类型了。
然后是文件大小，fs的stat函数提供了相应的功能。stat()函数接受两个参数，第一个参数是传入的路径，第二个参数是一个回调函数，回调函数中传入两个参数，第一个是err，第二个是fs.stat对象，既查询结果。
//传入已获得的pathname
fs.stat(pathname,function(err,stat){
if(err){
console.log(err);
res.writeHead(404);
res.end('No Such File error');
return;
}
res.writeHead(200,{
"content-type" : getMime,
"content-length" : stat.size
});
})
在上面一段代码中，我们首先使用fs模块的stat方法，对上文中获得的pathname进行处理，获得文件的stat，将该文件的大小stat.size赋值给response包的content-length字段。
至此，response包的包头已经完成。
最后，还缺文件的内容。fs模块也提供了读文件的功能，该函数为fs.readFile，改函数的格式与fs.stat函数类似，同样是传入两个参数，第一个参数是传入的路径，第二个参数是一个回调函数，回调函数中传入两个参数，第一个是err，唯一的区别是第二个是对象，这里的第二各对象是data，既所读取的文件数据。
fs.readFile(pathname,function(err,data){
if(err){
throw err;
}
res.end(data);
}
res.end函数将所读取的文件内容写入http response包的body中，一个完整的http消息构建完成，这个消息被发送到提交请求的客户端，客户现在应该能享受你所提供的文件内容了。
五、quick review
首先建立项目文件夹，在文件夹中建立server.js，public文件夹（用于放置静态服务器文件）,在public文件夹下建立index.html，favicon.ico等文件。
在项目文件夹中运行
npm install mime
server.js 中写入完整代码
var http = require('http');
var fs = require('fs');
var url = require('url');
var mime = require('mime');
var STATICPATH = __dirname + '/public';
var app = http.createServer(handler);
app.listen(4000);
function handler(req, res) {
var pathname = STATICPATH + url.parse(req.url).pathname;
var getMime = mime.lookup(pathname);
if (pathname === STATICPATH + '/') {
pathname = STATICPATH + '/index.html';
}
fs.stat(pathname, function(err, stat) {
if (err) {
console.log(err);
res.writeHead(404);
res.end('No Such File error');
return;
}
res.writeHead(200, {
"content-type": getMime,
"content-length": stat.size
});
});
fs.readFile(pathname, function(err, data) {
if (err) {
throw err;
}
res.end(data);
});
}
是的！就这么简单，你已了解nodejs的基本特性，使用了内置的http，fs，url模块中的部分功能，使用npm安装了一个外部模块（mime），打造出了一个最简单的静态服务器。超酷吧！
这个静态服务器可以有许许多的改进，好吧，几乎所有地方都可以改进；但是，不可否认的是，写这个服务器的同时学到不少nodejs知识，这些知识对于将来进一步深入nodejs颇有裨益，另外，这个静态服务器的性能倒也相当不错。
最后，在public文件夹添加任何你想要的网站内容，然后在命令行运行
node server.js
现在在浏览器输入localhost:4000，享受吧~