Node.js的REPL环境

Node.js的REPL（Read-Eval-Print Loop）环境是一个交互式解释器，允许开发者快速测试代码片段、调试逻辑或探索API。它直接执行输入的JavaScript代码并立即返回结果，非常适合学习和实验。

REPL的基本使用

启动Node.js的REPL非常简单，只需在命令行中执行node命令（不带任何参数）：

$ node
>

此时会显示>提示符，表示已进入REPL环境。你可以直接输入JavaScript表达式：

> 1 + 1
2
> const str = 'Hello REPL'
undefined
> console.log(str)
Hello REPL
undefined

每行代码会立即执行，并显示返回值。需要注意的是，变量声明（如const/let）会返回undefined，而表达式会返回计算结果。

REPL的特殊命令

REPL提供了一些以点号开头的特殊命令：

• .help：显示所有可用命令
• .exit 或 Ctrl+D：退出REPL
• .clear 或 Ctrl+C：重置上下文
• .save <file>：保存当前会话到文件
• .load <file>：从文件加载代码到当前会话

例如：

> .help
.break   退出多行输入
.clear   重置上下文
.exit    退出REPL
.help    显示帮助
.load    从文件加载JS
.save    保存会话到文件

多行输入与代码块

当输入{、(或'等未闭合的语法时，REPL会自动进入多行模式（提示符变为...）：

> function sum(a, b) {
... return a + b;
... }
undefined
> sum(2, 3)
5

如果要手动进入多行模式，可以按Shift+Enter。使用.break命令可以退出当前的多行输入。

上下文持久化

REPL中的变量和函数会一直保留在上下文中，直到显式删除或重置：

> const PI = 3.14159
undefined
> 2 * PI
6.28318
> .clear
> 2 * PI
Uncaught ReferenceError: PI is not defined

自定义REPL

Node.js允许通过repl模块创建自定义REPL环境。以下示例创建一个支持彩色输出的REPL：

const repl = require('repl');
const chalk = require('chalk');

const r = repl.start({
  prompt: chalk.green('⚡ ') + '> ',
  eval: (cmd, context, filename, callback) => {
    if (cmd.trim() === 'hi') {
      callback(null, chalk.yellow('Hello!'));
    } else {
      callback(null, cmd);
    }
  }
});

r.defineCommand('sayhello', {
  help: 'Say hello',
  action(name) {
    this.outputStream.write(`Hello, ${name || 'stranger'}!\n`);
    this.displayPrompt();
  }
});

启动后，这个REPL会显示绿色闪电提示符，支持自定义hi命令和.sayhello指令。

REPL中的异步操作

REPL环境天然支持Promise和async/await：

> async function fetchData() {
... return new Promise(res => setTimeout(() => res('Data loaded'), 1000));
... }
undefined
> await fetchData()
'Data loaded'

注意：顶级await需要Node.js 14+版本支持。

历史记录与自动补全

REPL会自动维护输入历史：

• 上下箭头键浏览历史记录
• Tab键触发自动补全（显示可用属性或方法）

例如输入process.ver后按Tab，会自动补全为process.version。

环境变量与模块加载

可以直接在REPL中访问Node.js环境变量和加载模块：

> process.env.USER
'your_username'
> const fs = require('fs')
undefined
> fs.readdirSync('.')
[ 'file1.txt', 'file2.js' ]

错误处理与调试

REPL会完整显示错误堆栈，方便调试：

> function fail() { throw new Error('oops') }
undefined
> fail()
Uncaught Error: oops
    at fail (repl:1:21)
    at repl:1:1

结合util.inspect可以更好地查看对象：

> const util = require('util')
undefined
> util.inspect(process, { depth: 1, colors: true })

与文件系统交互

REPL可以实时操作文件系统，适合快速测试文件操作：

> const path = require('path')
undefined
> path.join(__dirname, 'test.txt')
'/Users/you/projects/test.txt'
> fs.writeFileSync('test.txt', 'REPL test')
undefined

性能测试

快速测试代码片段的执行时间：

> console.time('loop')
undefined
> for (let i = 0; i < 1e6; i++) {}
undefined
> console.timeEnd('loop')
loop: 2.123ms

全局对象与特殊变量

REPL提供了一些特殊变量：

• _：保存上一个表达式的结果
• __dirname：当前目录（仅在脚本中有效）
• __filename：当前文件路径（仅在脚本中有效）

> 2 + 2
4
> _ * 3
12

配置选项

启动REPL时可以配置各种选项：

const repl = require('repl');
const server = repl.start({
  prompt: 'MyApp> ',
  ignoreUndefined: true,
  useColors: true,
  preview: false
});

常用选项包括：

• prompt：自定义提示符
• ignoreUndefined：不显示undefined返回值
• useColors：启用ANSI颜色
• preview：显示输入预览

集成第三方库

在REPL中可以直接加载npm模块进行测试：

> const _ = require('lodash')
undefined
> _.chunk([1,2,3,4], 2)
[[1,2], [3,4]]

安全注意事项

生产环境应注意：

• REPL不应暴露在公网
• 敏感操作需要额外验证
• 可以通过repl.start({ writer: myWriter })过滤输出内容

const repl = require('repl');
const vm = require('vm');

const r = repl.start({
  eval: (cmd, context, filename, callback) => {
    try {
      const result = vm.runInContext(cmd, context);
      callback(null, result);
    } catch (e) {
      callback(e);
    }
  }
});

高级技巧：自定义解释器

通过repl.REPLServer可以创建领域特定的语言(DSL)解释器：

const repl = require('repl');
const { Transform } = require('stream');

class MyTransform extends Transform {
  _transform(chunk, encoding, callback) {
    this.push(chunk.toString().toUpperCase());
    callback();
  }
}

const r = repl.start({
  input: process.stdin,
  output: new MyTransform()
});

这个REPL会将所有输出转换为大写字母。