util模块是一类包罗万象的模块。它提供了实用函数来格式化字符串,将对象转换为字符串,检查对象的类型,并执行对输出流的同步写入,以及一些对象继承的增强。

这篇文章主要介绍了如何在Node.js应用程序中使用util模块。

从类型判断说起

在 JavaScript 中,进行变量的类型校验是一个非常令人头疼的事,如果只是简单的使用 typeof 会到各种各样的问题。

举几个简单的:

console.log(typeof null) // 'object'
console.log(typeof new Array) // 'object'
console.log(typeof new String) // 'object'

后来,大家发现可以使用 Object.prototype.toString() 方法来进行变量类型的判断。

const getTypeString = obj => Object.prototype.toString.call(obj)

getTypeString(null) // '[object Null]'
getTypeString('string') //'[object String]'
getTypeString(new String) //'[object String]'

对 toString() 方法进行代理,可以得到一个类型字符串,我们就可以在这个字符串上面搞事情。

const getTypeString = obj => {
  return Object.prototype.toString.call(obj)
}
const isType = type => {
  return obj => {
    return getTypeString(obj) === `[object ${type}]`
  }
}

const isArray = isType('Array') // 该方法一般通过 Array.isArray 代替

const isNull = isType('Null')
const isObject = isType('Object')
const isRegExp = isType('RegExp')
const isFunction = isType('Function')
const isAsyncFunction = isType('AsyncFunction')
isNull(null) // true
isObject({}) // true
isRegExp(/\w/) // true
isFunction(() => {}) // true
isAsyncFunction(async () => {}) // true

但是,在 Node.js 中,内部其实是有一组用来判断变量类型的 api 的。而且功能异常丰富,除了基础类型的判断,还支持判断 Promise 对象、Date 对象、各种ArrayBuffer。

const types = require('util/types')

types.isDate(new Date) // true
types.isPromise(new Promise(() => {})) // true
types.isArrayBuffer(new ArrayBuffer(16)) // true

严格相等

在 JavaScript 中,对象、数组等变量在判断相等的过程中,如果用 === 通常只会判断这两个变量是否指向同一内存地址。如果想判断对象的键对应的所有值是否相等,需要对两个对象进行遍历。在 util 中,也提供了一个方法可以用来判断两个对象是否严格相等:util.isDeepStrictEqual(val1, val2)

const util = require('util')

const val1 = { name: 'mybj' }
const val2 = { name: 'mybj' }

console.log('val1 === val2', val1 === val2) // false
console.log('isDeepStrictEqual', util.isDeepStrictEqual(val1, val2)) // true

该方法同样可以用来判断数组,是否严格相等:

const util = require('util')

const arr1 = [1, 3, 5]
const arr2 = [1, 3, 5]

console.log('arr1 === arr2', arr1 === arr2) // false
console.log('isDeepStrictEqual', util.isDeepStrictEqual(arr1, arr2)) // true

Error First & Promise

早期的 Node API 都是 Error First 风格的,也就是所有的异步函数都会接受一个回调函数,该回调的一个参数为 error 对象,如果正常返回 error 对象为 null,后面的参数为成功响应的结果。

// 下面是一个读取文件的示例
const fs = require('fs')
fs.readFile('nginx.log', (error, data) => {
  if (error) {
    // 读取文件失败
    console.error(error)
    return
  }
  // 读取文件成功,打印结果
  console.log(data)
})

在 Node 8 发布的时候,新增了一个 promisify 接口,用于将 Error First 风格的 API 转为 Promise API。

const fs = require('fs')
const util = require('util')

const readFile = util.promisify(fs.readFile)
readFile('./2021-11-11.log', { encoding: 'utf-8' })
  .then(text => console.log(text)) 
    .catch(error => console.error(error))

将 Error First 风格的 API 转为 Promise API

不过,后来也有很多人觉得这些原生 API 支持 Promise 的方式太过繁琐,每个 API 都需要单独的包装一层 promisify 方法。在 Node 10 发布的时候,原生模块都新增了一个 .promises 属性,该属性下的所有 API 都 Promise 风格的。

const fs = require('fs').promises
fs.readFile('./2021-11-11.log', { encoding: 'utf-8' })
  .then(text => console.log(text)) 
    .catch(error => console.error(error))

原生模块都新增了一个 .promises 属性

注意:Node 14 后,promises API 又新增了一种引入方式,通过修改包名的方式引入。

const fs = require('fs/promises')
fs.readFile('./2021-11-11.log', { encoding: 'utf-8' })
  .then(text => console.log(text)) 
    .catch(error => console.error(error))

通过修改包名的方式引入

除了将 Error First 风格的 API 转为 Promise API,util 中还提供 callbackify 方法,用于将 async 函数转换为 Error First 风格的函数。

下面通过 callbackify 将 promise 化的 fs 还原为 Error First 风格的函数。

调试与输出

如果有开发过 Node 服务,应该都用过 debug 模块,通过该模块可以在控制台看到更加明晰的调试信息。

const debug = require('debug')
const log = debug('app')

const user = { name: 'shenfq' }

log('当前用户: %o', user)

debug 模块可以在控制台看到更加明晰的调试信息

其实,通过 util.debug 也能实现类似的效果:

const debug = require('debug')
const log = debug('app')

const user = { name: 'shenfq' }

log('当前用户: %o', user)

只是在启动时,需要将 DEBUG 环境变量替换为 NODE_DEBUG

将 DEBUG 环境变量替换为 NODE_DEBUG

如果你有认真看上面的代码,应该会发现,在 log('当前用户: %o', user) 方法前面的字符串中,有一个 %o 占位符,表示这个地方将会填充一个对象(object)。这与 C 语言或 python 中的,printf 类似。同样,在 util 模块中,直接提供了格式化的方法:util.format

const { format } = require('util')

console.log(
  format('当前用户: %o', {
    name: 'shenfq', age: 25
  })
)

格式化的方法:util.format

除了 %o 占位符,不同的数据类型应使用不同的占位符。

占位符 类型
%s 字符串
%d 数字(包括整数和浮点数)
%i 整数
%f 浮点数
%j JSON
%o Object

JavaScript 中的对象是一个很复杂的东西,除了直接使用 util.format 外加 %o 占位符的方式格式化对象,util 中还提供了一个叫做 inspect 方法来进行对象格式化。

const { inspect } = require('util')

const user = {
  age: 25,
  name: 'shenfq',
  work: {
    name: 'coding',
    seniority: 5
  }
}

console.log(inspect(user))

inspect 方法来进行对象格式化

这么看 inspect 好像什么都没做,但是 inspect 方法还有第二个参数,用来进行格式化时的一些个性化配置。

  • depth: number:控制显示层级;
  • sorted: boolean|Function: 是否按照key的编码值进行排序;
  • compact: boolean:是否进行单行显示;

当然上面只是一部分配置,更详细的配置可查阅 node 文档,下面我们写几个案例:

所有的属性都换行显示:

inspect(user, {
    compact: false
})

所有的属性都换行显示

只格式化对象第一层的值:

inspect(user, {
  depth: 0,
  compact: false
})

只格式化对象第一层的值

按照key值的编码倒序输出:

inspect(user, {
  compact: false,
  sorted: (a, b) => a < b ? 1 : -1
})

按照key值的编码倒序输出

原文:点击这里

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