HTTP模块详解

Node.js的HTTP模块是构建网络应用的核心工具之一，它提供了创建服务器和客户端的能力，支持HTTP协议的基本操作。无论是处理请求、响应数据，还是与外部API交互，HTTP模块都能高效完成任务。

HTTP模块基础

HTTP模块通过require('http')引入，核心功能分为服务器和客户端两部分。服务器通过http.createServer()创建，客户端通过http.request()或http.get()发起请求。

const http = require('http');

// 创建服务器
const server = http.createServer((req, res) => {
  res.end('Hello World');
});

server.listen(3000);

创建HTTP服务器

服务器实例通过监听端口处理请求。createServer的回调函数接收req（请求对象）和res（响应对象）两个参数。请求对象包含URL、方法、头信息等，响应对象用于设置状态码、头信息和返回数据。

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 获取请求方法
  console.log(req.method); // GET/POST等
  // 设置响应头
  res.setHeader('Content-Type', 'text/html');
  // 返回JSON数据
  if (req.url === '/api') {
    res.end(JSON.stringify({ data: 'API Response' }));
  } else {
    res.end('<h1>Home Page</h1>');
  }
});

处理请求与响应

请求对象解析

• req.url：获取请求路径（如/user?id=1）
• req.method：请求方法（GET/POST等）
• req.headers：请求头信息（对象形式）

响应控制

• res.writeHead(statusCode, headers)：一次性写入状态码和头信息
• res.write(data)：分段发送数据（适用于大文件）
• res.end()：结束响应（必须调用）

// 流式响应示例
fs.createReadStream('large-file.txt').pipe(res);

HTTP客户端

通过http.request()或简化的http.get()发起HTTP请求，适用于调用外部API或服务间通信。

// GET请求示例
http.get('http://example.com/api', (response) => {
  let data = '';
  response.on('data', (chunk) => data += chunk);
  response.on('end', () => console.log(data));
});

// POST请求示例
const options = {
  hostname: 'example.com',
  path: '/api',
  method: 'POST',
  headers: { 'Content-Type': 'application/json' }
};
const req = http.request(options, (res) => {
  res.on('data', (d) => process.stdout.write(d));
});
req.write(JSON.stringify({ key: 'value' }));
req.end();

高级特性

超时控制

服务器和客户端均可设置超时：

server.timeout = 5000; // 5秒无活动断开连接
req.setTimeout(3000, () => req.abort()); // 客户端超时处理

代理与隧道

通过agent属性实现连接池管理和代理：

const agent = new http.Agent({ 
  keepAlive: true,
  maxSockets: 10 
});
http.get({ host: 'example.com', agent }, (res) => {});

HTTPS支持

需引入https模块，配置证书后使用：

const https = require('https');
const options = {
  key: fs.readFileSync('key.pem'),
  cert: fs.readFileSync('cert.pem')
};
https.createServer(options, (req, res) => {}).listen(443);

性能优化

1. 连接复用：启用keepAlive减少TCP握手
2. 管道化请求：HTTP/1.1支持管道化（需服务器支持）
3. 缓冲区管理：合理设置highWaterMark控制内存使用

// 高并发优化示例
const server = http.createServer({ 
  maxHeadersCount: 20,
  requestTimeout: 10000 
}, (req, res) => {});

错误处理

HTTP模块错误通过事件机制捕获：

server.on('clientError', (err, socket) => {
  socket.end('HTTP/1.1 400 Bad Request\r\n\r\n');
});

req.on('error', (e) => {
  console.error(`请求出错: ${e.message}`);
});

实际应用场景

REST API服务

const server = http.createServer((req, res) => {
  const [path, query] = req.url.split('?');
  if (req.method === 'GET' && path === '/users') {
    const id = new URLSearchParams(query).get('id');
    res.end(JSON.stringify(getUser(id)));
  }
});

文件上传服务

结合multipart/form-data解析：

const busboy = require('busboy');
server.on('request', (req, res) => {
  if (req.method === 'POST') {
    const bb = busboy({ headers: req.headers });
    bb.on('file', (name, file, info) => {
      file.pipe(fs.createWriteStream(info.filename));
    });
    req.pipe(bb);
  }
});

WebSocket升级

HTTP服务器可升级为WebSocket：

server.on('upgrade', (req, socket, head) => {
  wsServer.handleUpgrade(req, socket, head, (ws) => {
    wsServer.emit('connection', ws, req);
  });
});

与Express等框架对比

原生HTTP模块相比Express等框架：

• 优势：更轻量、无依赖、性能更高
• 劣势：需手动处理路由、中间件等逻辑

// Express等效代码对比
app.get('/api', (req, res) => res.json({ data: 'API' }));

// 原生实现
if (req.method === 'GET' && req.url === '/api') {
  res.end(JSON.stringify({ data: 'API' }));
}