其他常用模块

以下是 Node.js 中几个重要内置模块的详细介绍，涵盖事件触发器、定时器、加密、压缩、操作系统信息和实用工具。

一、事件触发器（`events`）

events 模块是 Node.js 实现「事件驱动」架构的核心，许多内置模块（如 http.Server、stream）都继承自 EventEmitter。

1. 自定义事件与继承 `EventEmitter`

const EventEmitter = require("events");

class MyEmitter extends EventEmitter {}

const myEmitter = new MyEmitter();
myEmitter.on("event", (arg1, arg2) => {
    console.log("事件触发", arg1, arg2);
});
myEmitter.emit("event", "hello", "world");

也可以直接使用 EventEmitter 实例，不必要继承。

2. 内存管理：`setMaxListeners`

默认情况下，为同一个事件添加超过 10 个监听器会触发警告（防止内存泄漏）。可通过 setMaxListeners 调整限制：

myEmitter.setMaxListeners(20);
console.log(myEmitter.getMaxListeners()); // 20

若要彻底移除警告，可设为 0（不推荐）。

3. 其他常用方法

once(event, listener)：只执行一次后自动移除。
prependListener：将监听器添加到数组头部。
removeListener / off：移除特定监听器。
removeAllListeners([event])：移除所有监听器。
listenerCount(event)：获取监听器数量。
eventNames()：返回已注册事件名称数组。

4. 错误处理

如果 EventEmitter 实例发生错误且没有监听 'error' 事件，Node.js 会抛出异常并打印堆栈。因此建议始终监听 'error' 事件。

myEmitter.on("error", err => {
    console.error("发生错误:", err);
});

二、定时器（`timer`）

Node.js 的定时器与浏览器类似，但实现上基于 libuv 的事件循环，具有一些差异。

方法	描述	执行时机	精度	长时间延迟影响
`setTimeout`	延迟执行一次	在 timers 阶段（可能受其他回调阻塞）	4ms 以内（嵌套调用）	可能延迟
`setInterval`	周期性执行	每个周期尝试在 timers 阶段执行	同上	累积偏移
`setImmediate`	尽快执行一次	在 check 阶段（poll 阶段之后）	较高	几乎不受影响
`process.nextTick`	尽快执行	在当前阶段结束后、下个阶段开始前	最高	会阻塞事件循环

重要区别：

setImmediate 与 setTimeout(fn, 0)：在 I/O 循环中，setImmediate 总是先执行；在顶层模块中，顺序取决于性能（通常 setTimeout 可能随机先执行）。
process.nextTick 优先级最高，会递归导致 I/O 饥饿，官方推荐使用 setImmediate 或重构。

取消定时器：clearTimeout、clearInterval、clearImmediate。

const timeoutId = setTimeout(() => {}, 1000);
clearTimeout(timeoutId);

注意：setInterval 可能因回调执行时间长而导致积压（下一次调用之前未完成），建议使用递归 setTimeout 实现精确间隔。

三、加密（`crypto`）

crypto 模块提供加密功能，包含哈希、HMAC、对称/非对称加密及随机数生成。

1. 哈希（`createHash`）

哈希算法（MD5、SHA-256 等）将任意长度数据转换为固定长度摘要，不可逆。

const crypto = require("crypto");

const hash = crypto.createHash("sha256");
hash.update("some data");
console.log(hash.digest("hex")); // 十六进制字符串

2. HMAC（基于哈希的消息认证码）

HMAC 需要密钥，用于验证消息完整性和真实性。

const hmac = crypto.createHmac("sha256", "secret-key");
hmac.update("message");
console.log(hmac.digest("hex"));

3. 对称加密

使用相同密钥加密和解密，如 AES。

const algorithm = "aes-256-cbc";
const key = crypto.randomBytes(32);
const iv = crypto.randomBytes(16);

const cipher = crypto.createCipheriv(algorithm, key, iv);
let encrypted = cipher.update("plain text", "utf8", "hex");
encrypted += cipher.final("hex");

const decipher = crypto.createDecipheriv(algorithm, key, iv);
let decrypted = decipher.update(encrypted, "hex", "utf8");
decrypted += decipher.final("utf8");
console.log(decrypted); // 'plain text'

4. 非对称加密（RSA）

使用公钥加密，私钥解密。

const { publicKey, privateKey } = crypto.generateKeyPairSync("rsa", {
    modulusLength: 2048,
});

const encrypted = crypto.publicEncrypt(publicKey, Buffer.from("secret"));
const decrypted = crypto.privateDecrypt(privateKey, encrypted);
console.log(decrypted.toString()); // 'secret'

5. 随机数生成

crypto.randomBytes(size)：生成安全的伪随机字节。
crypto.randomInt(min, max)：生成随机整数。

crypto.randomBytes(16, (err, buf) => {
    console.log(buf.toString("hex"));
});

四、压缩（`zlib`）

zlib 模块提供 gzip、deflate、brotli 等压缩算法。

1. 压缩与解压（gzip 示例）

回调风格：

const zlib = require("zlib");
const fs = require("fs");

const gzip = zlib.createGzip();
const inp = fs.createReadStream("input.txt");
const out = fs.createWriteStream("input.txt.gz");

inp.pipe(gzip).pipe(out);

Promise 风格（zlib.promises）：

const { promisify } = require("util");
const gzip = promisify(zlib.gzip);

async function compress(data) {
    const compressed = await gzip(data);
    console.log(compressed);
}

2. 常用方法

zlib.gzip(buf, callback) / gunzip
zlib.deflate / inflate
zlib.brotliCompress / brotliDecompress（Node.js 11.7+）

3. 内存与性能

压缩和解压是 CPU 密集型操作，建议在流中使用，避免一次性处理大文件。

五、操作系统信息（`os`）

os 模块提供操作系统级别的系统信息。

方法	描述
`os.cpus()`	返回每个 CPU 核心的信息（型号、速度、时间）
`os.totalmem()` / `os.freemem()`	总内存 / 空闲内存（字节）
`os.networkInterfaces()`	网络接口信息（IPv4/IPv6、MAC 地址等）
`os.loadavg()`	系统负载平均值（1, 5, 15 分钟）
`os.EOL`	操作系统行结束符（`\n` 或 `\r\n`）
`os.platform()`	操作系统平台（`'linux'`、`'win32'`、`'darwin'`）
`os.homedir()`	当前用户的主目录
`os.uptime()`	系统运行时间（秒）

示例：获取 CPU 核心数以优化子进程数量

const os = require("os");
const cpus = os.cpus().length;
console.log(`CPU 核心数: ${cpus}`);

六、实用工具（`util`）

util 模块提供多种实用函数，帮助调试、类型转换和回调 Promise 化。

1. `util.promisify`

将遵循 Node.js 错误优先回调风格的函数转为返回 Promise 的函数。

const util = require("util");
const fs = require("fs");

const readFile = util.promisify(fs.readFile);
readFile("./file.txt", "utf8")
    .then(data => console.log(data))
    .catch(err => console.error(err));

2. `util.types`

提供一系列类型检查方法（比 typeof 或 instanceof 更可靠）。

const { types } = require("util");
console.log(types.isDate(new Date())); // true
console.log(types.isMap(new Map())); // true
console.log(types.isPromise(Promise.resolve())); // true

3. `util.inspect`

将对象格式化为字符串，用于调试。可通过 depth、colors、showHidden 等选项控制。

const obj = { a: 1, b: { c: 2 } };
console.log(util.inspect(obj, { depth: 1, colors: true }));

Node.js 在内部使用 util.inspect 实现 console.log 的对象展示。

4. `util.callbackify`

将 async 函数（或返回 Promise 的函数）转换为错误优先的回调风格函数（与 promisify 相反）。

const { callbackify } = require("util");

async function asyncFn() {
    return "hello";
}
const callbackFn = callbackify(asyncFn);
callbackFn((err, ret) => {
    console.log(ret); // 'hello'
});

5. 其他

util.format(format, [...args])：类似 printf 的字符串格式化。
util.deprecate(fn, msg)：标记方法已弃用，调用时会打印警告。

总结

模块	核心用途	常用场景
`events`	实现事件驱动架构	自定义事件、继承 `EventEmitter`
`timer`	调度异步执行	延迟、周期性、尽快执行
`crypto`	加密与安全	哈希、HMAC、对称/非对称加密、随机数
`zlib`	数据压缩	文件压缩、HTTP 传输压缩
`os`	获取系统信息	性能调优、资源监控
`util`	通用工具	回调转 Promise、类型检查、调试打印

这些模块构成了 Node.js 生态的重要基础，熟练掌握可以大幅提升开发效率和程序健壮性。

其他常用模块

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