node.js中Util模块作用教程示例详解

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

but，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: 'shenfq' }
const val2 = { name: 'shenfq' } 
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))

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))

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))

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。

const fs = require('fs/promises')
const util = require('util')
const readfile = util.callbackify(fs.readfile)
readfile('./2021-11-12.log', { encoding: 'utf-8' }, (error, text) => {
  if (error) {
    console.error(error)
    return
  }
  console.log(text)
})

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)

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。

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
  })
)

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))

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
})

只格式化对象第一层的值：

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

按照key值的编码倒序输出：

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

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