有经验的C程序员在编写一个新程序时首先从make文件写起，同样的，使用nodejs编写程序前，为了有个良好的开端，首先需要准备好代码的目录结构和部署方式，就如同修防止要先搭建脚手架。本章将介绍与之相关的各种知识

• 模块路径的解析规则
• 包
• 命令行程序
• 工程目录
• NPM
• 小结

模块路径的解析规则

我们已经知道，require函数支持斜杠(/)或者盘符(C:)开头的绝对路径，也支持./开头的相对路径。但这两种路径在模块之间建立了强耦合关系，一旦某个模块文件的存放位置需要变更，使用该模块的其它模块的代码也需要跟着调整，变得牵一发而动全身。因此，require函数支持第三种形式的路径，写法类似foo/bar,并依次按照以上规则解析路径，知道找到模块位置。

内置模块

如果传递给require函数的是nodejs内置模块名称，不做路径解析，直接返回内部模块的导出对象，例如require(‘fs’)

node_modules目录

nodejs定义了一个特殊的node_modules目录用于存放模块。例如某个模块的绝对路径是 /home/user/hello.js,在该模块中使用require(‘foo/bar’)方式加载模块时，则Nodejs依次尝试使用以下路径.

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 /home/user/node_modules/foo/bar
 /home/node_modules/foo/bar
 /node_modules/foo/bar

NODE_PATH环境变量

与PATH 环境变量类似，nodejs允许通过NODE_PATH环境变量来指定额外的模块搜索路径。NODE_PATH环境变量中包含一到多个目录路径，路径之间在LInux下使用:分隔，在windows下使用;分隔。例如定义了以下NODE_PATH环境变量:

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 NODE_PATH=/home/user/lib:/home/lib

当使用require(‘foo/bar’)的方式加载模块时，则nodejs依次尝试以下路径:

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/home/user/lib/foo/bar
/home/lib/foo/bar

包

我们已经知道了JS模块的基本单位是单个JS文件，但复杂些的模块往往由多个子模块组成，为了便于管理和使用，我们可以把由多个子模块组成的大模块称做包，并把所有子模块放在同一个目录里。

在组成一个包的所有子模块中，需要有个入口模块，入口模块的导出对象被作为包的导出对象。例如有以下目录结构。

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- /home/user/lib/
    - cat/
        head.js
        body.js
        main.js

其中cat目录定义了一个包，其中包含了3个子模块。main.js作为入口模块，其内容如下：

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var head = require('./head');
var body = require('./body');

exports.create = function (name) {
    return {
        name: name,
        head: head.create(),
        body: body.create()
    };
};

在其它模块里使用包的时候，需要加载包的入口模块。接着上例，使用require('/home/user/lib/cat/main')能达到目的，但是入口模块名称出现在路径里看上去不是个好主意，因此我们需要做点额外的工作，让包使用起来更像是单个模块。

index.js

当模块的文件件是index.js，加载模块时可以使用模块所在目录的路径代替模块文件路径，因此接着上例，以下两条语句等价:

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var cat = require('/home/user/lib/cat');
var cat = require('/home/user/lib/cat/index');

这样处理后，就只需要把包目录路径传递给require函数，感觉上整个目录被当做单个模块使用，更有整体感。

package.json

如果想自定义入口模块的文件名和存放位置，就需要在包目录下包含一个package.json文件，并在其中指定入口模块的路径，上例中的cat模块可以重构如下。

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- /home/user/lib/
    - cat/
        + doc/
        - lib/
            head.js
            body.js
            main.js
        + tests/
        package.json
其中package.json内容如下。

{
    "name": "cat",
    "main": "./lib/main.js"
}

如此一来，就同样可以使用require(‘/home/user/lib/cat’)的方式加载模块。nodejs会根据包目录下的package.json找到入口模块所在位置。

命令行程序

使用Nodejs编写的东西，要么是一个包，要么是一个命令行程序，而前者最终也会用于开发后者。因此我们在部署代码时需要一些技巧，让用户觉得自己是在使用一个命令行程序。

例如我们用nodejs写了个程序，可以把命令行参数原样打印出来。该程序很简单，在主模块内实现了所有功能。并且写好后，我们把该程序部署在/home/user/bin/node-echo.js这个位置。为了在任何目录下都能运行该程序，我们需要用以下终端命令。

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$ node /home/user/bin/node-echo.js Hello World
Hello World

这种使用方式看起来不怎么像是一个命令行程序，下边的才是我们期望的方式：

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$ node-echo Hello World

Linux

在linux系统下，我们可以把JS文件当做shell脚本来运行，从而达到上述目的，具体步骤如下：

在shell脚本中，可以通过 #! 注释来指定当前脚本使用的解析器。所以我们首先在 node-echo.js文件顶部增加以下一行注释，表明当前脚本使用nodejs解析。

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 #! /usr/bin/env node

NodeJs会忽略掉位于JS模块首行的 #!注释，不必担心这行注释是非法语句。

然后，我们使用以下命令赋予node-echo.js文件执行权限。

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 $ chmod +x /home/user/bin/node-echo.js

最后，我们在PATH环境变量中指定的某个目录下，例如在 /usr/local/bin下创建了一个软连接文件，文件名与我们希望使用的终端命令同名，命令如下：

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 $ sudo ln -s /home/user/bin/node-echo.js /usr/local/bin/node-echo

这样处理后，我们就可以在任何目录下使用 node-echo 命令了。

工程目录

了解了以上知识后，现在我们可以来完整地规划一个工程目录了。以编写一个命令行程序为例，一般我们会同时提供命令行模式和API模式两种使用方式，并且我们会借助三方包来编写代码。除了代码外，一个完整的程序也应该有自己的文档和测试用例。因此，一个标准的工程目录都看起来像下边这样。

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- /home/user/workspace/node-echo/   # 工程目录
    - bin/                          # 存放命令行相关代码
        node-echo
    + doc/                          # 存放文档
    - lib/                          # 存放API相关代码
        echo.js
    - node_modules/                 # 存放三方包
        + argv/
    + tests/                        # 存放测试用例
    package.json                    # 元数据文件
    README.md                       # 说明文件

其中部分文件内容如下:

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/* bin/node-echo */
var argv = require('argv'),
    echo = require('../lib/echo');
console.log(echo(argv.join(' ')));

/* lib/echo.js */
module.exports = function (message) {
    return message;
};

/* package.json */
{
    "name": "node-echo",
    "main": "./lib/echo.js"
}

NPM

NPM是随同nodejs一起安装的包管理工具，能解决nodejs代码部署上的很多问题，常见的使用场景有以下几种：

• 允许用户从NPM服务器上下载被人编写的三方包到本地使用
• 允许用户从NPM服务器上下载并安装别人编写的命令行程序到本地使用
• 允许用户将自己编写的包或命令行程序上传到NPM服务器供别人使用

可以看到，NPM建立了一个nodejs生态圈，nodejs开发者和用户可以在里面胡同有无。以下分别介绍这三种场景下怎样使用NPM

下载三方包

需要使用第三方包时，首先得知道有那些包可用。虽然 nspmjs.org提供了搜索框可以根据报名来搜索，但如果连想使用的第三方包的名字都不确定的话，就请百度一下吧。知道了包名之后，比如上边中的argv,就可以在工程目录中打开终端，使用以下命令下载第三方包

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$ npm install argv
...
argv@0.0.2 node_modules\argv

下载后之后，argb包就放在了工程目录下的node_modules目录中，因此在代码中只需要通过require('argv')的方式就好，无需指定第三方的包路径

以上命令默认下载最新版的第三方包，如果想要下载指定版本的话，可以在包名边上加上@(version),例如通过以下命令可以下载0.0.1版的argv

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$ npm install argv@0.0.1
...
argv@0.0.1 node_modules\argv

如果使用到的第三方包比较多，在终端下一个包一条命令地安装未免太费劲了，因此NPM对 package.json的字段做了扩展，允许在其中申明三方包依赖，因此，上边的例子中的package.json可以改写如下:

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{
    "name": "node-echo",
    "main": "./lib/echo.js",
    "dependencies": {
        "argv": "0.0.2"
    }
}

这样处理后，在工程目录下就可以使用npm install 命令批量安装第三方包了。更重要的是，当以后node_echo也上传到了NPM服务器，别人下载这个包时，NPM会根据包中申明的第三方包依赖自动下载进一步依赖的三方包。例如，使用 npm install node-echo 命令时，NPM会自动创建一下目录结构：

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- project/
    - node_modules/
        - node-echo/
            - node_modules/
                + argv/
            ...
    ...

如此一来，用户只需关心自己直接使用的第三方包，不需要自己去解决所有包的依赖关系。

安装命令行程序

从NPM服务器上下载安装一个命令行程序的方法与三方包类似，例如上例中的node-echo提供了命令行使用方式，只要node-echo自己配置好了相关的package.json字段，对于用户而言，只需要使用以下命令安装程序。

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$ npm install node-echo -g

参数中的 -g 表示全局安装，因此node-echo会默认安装到以下位置，并且NPM会自动创建好Linux系统下需要的软连接或windows系统下需要的.cmd文件。

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- /usr/local/               # Linux系统下
    - lib/node_modules/
        + node-echo/
        ...
    - bin/
        node-echo
        ...
    ...

- %APPDATA%\npm\            # Windows系统下
    - node_modules\
        + node-echo\
        ...
    node-echo.cmd
    ...

发布代码

第一次使用NPM发布代码前需要注册一个账号。终端下运行 npm adduser,之后按照提示做即可。账号搞定后，接着我们需要编辑 package.json文件，加入NPM必需的字段。接着上边 node-echo的例子，package.json 里必要的字段如下:

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{
    "name": "node-echo",           # 包名，在NPM服务器上须要保持唯一
    "version": "1.0.0",            # 当前版本号
    "dependencies": {              # 三方包依赖，需要指定包名和版本号
        "argv": "0.0.2"
      },
    "main": "./lib/echo.js",       # 入口模块位置
    "bin" : {
        "node-echo": "./bin/node-echo"      # 命令行程序名和主模块位置
    }
}

之后，我们就可以在package.json所在目录下运行 npm publish 发布代码了。

版本号

使用NPM下载和发布代码时都会接触到版本号。NPM使用语义版本号来管理代码，这里简单介绍一下。

语义版本号分为X.Y.Z三位，分别代表主版本号，次版本号和补丁版本号。当代码变更时，版本号按以下原则更新。

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+ 如果只是修复bug，需要更新Z位。

+ 如果是新增了功能，但是向下兼容，需要更新Y位。

+ 如果有大变动，向下不兼容，需要更新X位。

灵机一点

除了本章介绍的部分外，NPM还提供了很多功能，package.json里也有很多其它有用的字段。除了可以在npmjs.org/doc查看官方文档之外，这里再介绍一些NPM常用命令

• NPM提供了很多命令，例如install和publish，使用NPM help可查看所有命令
• 使用 npm help 可查看某条命令的详细帮助，例如 npm help install
• 在package.json所在目录下使用 npm install -g可先在本地安装当前命令行程序，可用于发布前的本地测试。
• 使用npm update <package>可以把当前目录下node_modules子目录边的对应模块更新至最新版本
• 使用npm update <package> -g可以把全局安装的对应命令行程序更新至最新版
• 使用npm cache clear可以清空 NPM本地缓存，用于对付使用相同版本号发布新版本代码的人
• 使用npm unpublish <package>@<version>可以撤销发布自己发不过的某个版本

小结

• 编写代码前先规划好目录结果，才能做到有条不紊
• 稍大些的程序可以将代码拆分为多个模块管理，更大些的程序可以使用包来组织模块
• 合理使用 node_modules和NODE_PATH来解耦包的使用方式和物理路径
• 使用NPM加入Nodejs生态圈互通有无
• 想到了心仪的包名时请提前在NPM上抢注