Node-RED的介紹及優點
隨著物聯網的不斷發展，各種物聯網相關的技術也在不斷發展，開源的平臺也有很多，其中就有一個特別優秀的項目，它就是Node-RED,這個項目是由IBM新興技術服務團隊構建的可視化物聯網編排工具，可基于瀏覽器的流程編輯器連接設備、服務器和 API 應用。 這句對于Node-RED的介紹是來自官方的，增加了很多概念性的詞語,這里稍作解釋一下。 首先這個項目是有IBM公司的二名研究員創建的，旨在用于快速，低成本地搭建一個Iot平臺，但后來的反正，改項目不僅僅用于構建一個物聯網平臺，還有很多用處。目前這個項目已經是OpenJS Foundation的一部分了。 此外他是一個可視化的項目，后臺使用的是NodeJS語言，提供了Web頁面，來編寫Flow， 這是改項目提供的頁面。
Node-Red的官網地址：https://nodered.org
Node-RED是一個編程工具，用于以新的有趣方式將硬件設備、API和在線服務連接在一起。
它提供了一個基于瀏覽器的編輯器，可以輕松地使用調色板中的各種節點將流連接在一起，這些節點可以一鍵部署到其運行時。
基于瀏覽器的流程編輯
Node-RED提供了一個基于瀏覽器的流量編輯器，可以輕松地使用調色板中的各種節點將流連接在一起。然后，只需單擊一下即可將流部署到運行時。
可以使用富文本編輯器在編輯器中創建JavaScript函數。
內置庫允許您保存有用的功能、模板或流程以供重復使用。
基于Node.js
輕量級運行時建立在Node.js上，充分利用其事件驅動的非阻塞模型。這使得在樹莓派等低成本硬件和云端運行成為理想的選擇。
Node的軟件包存儲庫中有超過225,000個模塊，可以輕松擴展調色板節點的范圍以添加新功能。
社會發展
在Node-RED中創建的流使用JSON存儲，JSON可以輕松導入和導出以與其他人共享。
在線流程庫允許您與世界共享您的最佳流程。
Node-Red入門使用
這里推薦使用docker運行Node-Red，有官方提供的景象，可以直接使用。當然也可以通過npm安裝的方式來安裝Node-Red。
我這里使用的是docker
- 第一步下載鏡像
docker pull nodered/node-red
- 第二步啟動鏡像
sudo docker run -it -p 1880:1880 --name=nodered --restart=always --user=root --net=host -v /data/nodered:/data -e TZ=Asia/Shanghai nodered/node-red
- 第三步打開瀏覽器訪問
訪問http://{host-ip}:1880就能夠進入Node-RED的操作頁面了。
Node-Red運行時
打開默認帶一個comment，里面是docker運行的一些說明，大致意思就是數據會存儲在/home/user/node_red_data文件夾里等等。
Node-RED 截止目前共有 42 個邏輯節點，按照共通、功能、網絡、序列、解析、存儲分為六大類。
所有節點都可能有左右連接點，左連接點是輸入，右連接點是輸出，特殊節點可能有多個輸入或多個輸出，其實對應代碼也不難理解，就是入參和出參。
下面依次介紹每個節點的功能。
共通
-
inject
手動輸入節點。可以定期產生一些輸入，由下一個節點消費。
當然這里是用 UI 表單配置的：
inject
之后就是消費，幾乎后面任何節點都可以消費，比如利用change節點來設置一些環境變量時，或者利用 template節點設置html模版時，都可以拿到這里輸入的變量。如果在模版里，變量通過 {{msg.payload}}訪問，如果是其它表單，甚至可以通過下拉框直接枚舉選擇。
然而這個節點往往用來設置靜態變量，更多的輸入情況是來自其它程序或者用戶的，比如http in，這個后面會講到。其實通過這種組合關系，我們可以把任意節點的輸入從生產節點替換為inject節點，從而實現一些 mock效果，而inject節點也支持配置定時自動觸發：
-
debug
調試節點，當輸出節點連接到 debug 的輸入后，將會在控制臺打印出輸出信息，方便調試。
例如：我想要每天早上六點獲取本地的天氣，我們就可以這樣寫
輸入
調試
編輯
點擊部署按鈕，之后執行inject，就會在控制臺輸出如圖所示
- complete
監聽某些節點觸發完成動作。通過這個節點，我們可以捕獲任意節點觸發的動作，可以接入 debug 節點打印日志，或者 function 節點處理一下邏輯。 - catch
錯誤捕獲節點，當任何或指定節點觸發錯誤時輸出，輸出的格式為：
error.message 字符串錯誤消息。
error.source.id 字符串引發錯誤的節點的ID。
error.source.type 字符串引發錯誤的節點的類型。
error.source.name 字符串引發錯誤的節點的名稱。（如果已設置）
- status
監聽節點狀態變化。 - link in
只能連接link out。link in、link out就像一個傳送門，用來整理邏輯編排節點，使之看上去易于維護。 - link out
和link in成對出現，用來導出輸入值，后面對接link out可以像傳送門一樣將值傳送過去，在視覺上不會形成連接線。 - comment
注釋，配合 link 系列使用，可以讓邏輯編排 UI 更易于維護。
功能
-
function
核心的 js 函數模塊，你可以用它做很多事：
function
這里所有上級節點的值到這里都會在msg對象中，所以這里可以對msg進行處理，之后再流轉到下一個節點中。
-
switch
對應代碼的 switch，只是用起來更加方便，因為我們可以根據不同 case 導出不同的節點：
編輯switch
- change
用來改變環境變量。環境變量分為三種，分別是當前節點、流程（flow）、全局（跨應用）。也就是說，變量可以存儲在某個節點上，也可以存儲在整個畫布上，也可以跨畫布存儲在全局。
訪問參數分別為msg.、flow.、global.，設置這些參數后，就像全局變量一樣，任何節點都可以在任何地方使用，比較方便。
比如應用固定了一些URL地址，直接把一串字符串寫死在某個http in節點里并不明智，因為后面的html或者其它節點里可能會訪問它，一旦你進行修改，影響面會非常廣，因此最好將其設置為全局變量，在節點中通過變量方式訪問：
flow
編輯flow
這里輸入變成由流程傳入，具體的值如下圖所示。
最后輸出結果在控制臺
range
區間映射，將一個范圍的值映射到另一個范圍。其實通過 function 模塊也能完成，只是因為比較常用所以封裝了一個特殊節點。其實用戶也可以自己封裝節點，具體方式可以參考官方文檔。這里不再解釋-
template
以模版方式生成字符串或 json。
其實本質上也可以被 function 代替，只是用來寫模版的話有高亮，維護起來比較方便。
內置了 mustache 模版語法，通過 {{}} 方式使用變量。例如：
template
將流程修改為：
flow
結果輸出：
template輸出 -
delay
延遲發消息，一個快捷的工具，可以放在任何輸入與輸出中間，比如讓上面的例子中，inject觸發后 5s 再打印結果，可以這么配置：
delay -
trigger
一個消息觸發器，相比inject，可以更靈活的設置何時重新觸發。具體設置如下圖，設置項比inject更靈活的多。
trigger -
exec
執行系統命令，例如，ls -A，cp -r 等，這里是運行時的操作系統命令，是極其危險的操作。例如我權限充足，執行以下操作：
exec filter
異常報告節點（Report by Exception）
網絡
網絡這里有很多種，http、socket、tcp、udp等，這里只介紹常用的http。
- http in
創建一個http服務，可以是任何接口或者web服務。
當你把Method設置為post，連接到http response就創建了后端接口；當設置為get請求，并連接template寫上html模版，并連接到http response就創建了web服務。這里其實就是一種BFF的使用場景，只不過并沒有GraphQL那種靈活度，不過可以是一種新的嘗試。
雖然這種方式創建web服務難以使用react或vue框架，不過自定義節點還是為其創造了可能性，或許真的可以把前端模塊化文件定義為節點相互串聯。 - http response
http的返回結果，只能對接http in的輸出，總是與http in成對使用。
如果只用了http in但沒有用http response，就相當于Node后端代碼里處理了請求，但是并沒有對res做處理，所以請求會一直不中斷，知道超時為止。 - http request
與http in創建一個http服務不同，http request直接發送一個網絡請求并將返回值導入到輸出節點。
序列
- split
顧名思義將一條消息處理為多條消息。 - join
將消息序列合并為一條消息。 - sort
對應代碼sort，只能根據key做簡單的升序降序處理，對于簡單場景比較方便，但對于復雜場景可能還會使用function節點代替。 - batch
批量接收輸入流后，根據數量進行打包后統一輸出，等于批量打包，可以按照數量或者時間間隔進行分組。不過貌似不能像Q或者Promise那樣批量處理http請求，我這里使用join處理的http批量請求。
批量請求
解析
其實以下的解析方法都可以用function代替，只不過在API層面上已經封裝好了
- csv
在CSV格式的字符串及其JavaScript對象表示形式之間進行相互轉換。 - html
使用CSS選擇器從msg.payload中保存的html文檔中提取元素。 - json
在JSON字符串及其JavaScript對象表示形式之間相互轉換。 - xml
在XML字符串及其JavaScript對象表示形式之間進行相互轉換。 - yaml
在YAML格式的字符串及其JavaScript對象表示形式之間相互轉換。
存儲
- write file
將msg.payload寫入文件，添加到末尾或替換現有內容。或者，它也可以刪除文件。 - read file
以字符串或二進制緩沖區的形式讀取文件的內容。 - watch
監視目錄或文件中的更改。
總結
在使用function函數時，還可以使用異步的方法Promise，函數處理時會顯性的存在node對象，在node中會包含很多函數處理，只要最后調用node.send()，效果與return msg一致。并且也會顯性存在以下函數提供調用：
- Buffer - Node.js的Buffer模塊
- console - Node.js的console模塊(node.log是首選的日志方法)
- util - Node.js的util模塊
- setTimeout/clearTimeout - JavaScript的timeout函數
- setInterval/clearInterval - JavaScript的interval函數
在調研Node-Red時發現，Node-Red是一個大而全的Node框架或解決方案。就BFF而言，Node-Red與GraphQL還是存在很大差距的，總結一下幾點：
- 沒有數據模型（Scheme），或者沒法規范化的約束數據類型。這不是Node-Red的問題，是其本身并不是為BFF而生，只是其中某些特性比較像BFF而已。
- 沒有GraphQL靈活，好多不可定制化，當然Node-Red也可以使用其他NPM包來擴展，對于開源項目代碼來說，這都不是問題，但對于使用者來說成本更高。
- 對于開發者來說使用不夠方便，雖然提供了function，也暴露了幾個Node的方法，但是對于開發者來說，這顯然還不太夠。
雖然作為BFF工具來說，Node-Red并不完美，但是對于其他方面來說，他能做的事情很多。以上就是Node-Red的全部內容，有缺點和不足點評一下吧。
