一、node-red的介绍

1. 什么是Node-RED？

Node-RED 是一个低代码/可视化编程工具，专门用于连接硬件设备、API 和在线服务。它采用流程图（Flow-Based Programming）的方式，让开发者通过拖拽节点（Nodes）并连线（Wires）来构建自动化任务，而无需编写大量代码。

2. 核心概念

✅ 节点（Nodes）：

• 代表一个功能模块（如发送HTTP请求、读取传感器数据、存储到数据库）。

• 分为输入（如 inject 触发）、处理（如 function 写逻辑）、输出（如 debug 打印结果）。

✅ 流（Flows）：

• 由多个节点连接而成的数据处理流程，例如：

  [定时触发] → [获取天气API] → [解析数据] → [发送到手机]

✅ 消息（Messages）：

• 节点之间传递的数据包，格式为 msg 对象，通常包含：

  {
    payload: "Hello World",  // 主要数据
    topic: "greeting",      // 可选主题
    _msgid: "123"           // 消息ID
  }

✅ 上下文（Context）：

• 用于存储临时或持久数据，分为：

  • 节点级（仅之间有连接的节点）：节点Context

  • 流程级（仅当前流可用）：Flow Context

  • 全局级（所有流共享）：Flow Context

  • 文件/数据库存储（重启后不丢失）

✅ context的三种作用域 vs C++变量

Node-RED Context	类比 C++ 变量	生命周期 & 作用域	示例场景
节点Context	函数局部变量	仅在当前节点内有效，处理完消息后销毁	临时存储中间计算结果
Flow Context	类的成员变量	属于当前 Flow（流程），所有节点共享	流程内共享的配置参数
Global Context	全局变量	整个 Node-RED 实例共享，跨 Flow 可用	数据库连接池、全局计数器

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二、node.js的下载及安装

Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎 的 JavaScript 运行时环境，它让 JavaScript 可以脱离浏览器运行在服务端，用于构建高性能的网络应用。

1、node的下载

在node.js的官网下载msi文件，这种适合有管理员权限的设备，若是公司所用的设备可下载公司内部提供的安装包msi。下载后安装路径可自定义，勾选不安装额外的插件。

Nodejs的中文官网

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2、node安装成功的核验及配置

✅ 安装成功的核验：

由于使用msi文件安装，nodejs的系统变量会自动添加安装路径，所以不必要进行这一步。若是采用文件安装的，需重新设置系统变量。而公司电脑一般不允许配置系统变量，并且不允许修改安装路径中的文件夹，需要管理员权限，但可以利用配置用户变量，即只有当前用户可以执行命令。

# 验证 node.js 版本
node -v         # 应该打印 "v.X.x.x"

# 验证 npm 版本
npm -v         # 应该打印 "v.X.x.x"

✅ 设置全局（Global）及缓存（Cache）的路径：

在 Node.js 生态中，npm 的全局安装（Global）和缓存（Cache）机制是两个关键设计，它们分别服务于不同的开发需求。以下是它们的核心作用及使用场景：全局安装：是为开发者提供系统级工具链（如 tsc、webpack）。缓存机制：是 npm 的性能加速器，通过智能存储减少网络开销。

• npm 全局安装（npm install -g）

  • 全局命令行工具：将包安装到系统路径，使其成为终端命令（如 vue-cli、nodemon）。

  • 跨项目共享：避免在每个项目中重复安装常用工具。

  • 慎用全局：只有工具类包适合全局安装，库类包应本地安装。

查看路径

npm root -g               # 查看全局安装目录
which <包名>               # 查看命令所在路径（Unix）
where <包名>               # Windows 等效命令
npm get prefix             # 查看全局安装路径
npm set prefix "xxx"       #设置全局安装路径

• npm 缓存（Cache） 

  • 加速重复安装：缓存下载的包（.tgz 压缩包），避免重复网络请求。

  • 离线恢复：网络不可用时从缓存恢复安装。

常用命令

npm config get cache             # 查看缓存目录
npm cache verify                 #验证缓存完整性
npm cache clean --force          #强制清空缓存（npm@5+ 需 --force）
npm install --prefer-offline     #优先使用缓存（离线模式）

3、常见问题和解决方案：

• 全局包找不到，安装的命令使不是内部和外部命令

• 原因：系统路径PATH未包含npmn全局路径

✅ 修复：将全局包路径包含在系统PATH中

即配置环境变量，包括用户变量和系统变量两种，其中系统变量需要管理员权限，因此在无管理员权限的设备上只能设置用户变量

• 方式1：通过命令行快速添加（推荐）

使用 PowerShell 或 CMD（管理员权限）运行以下命令：

# 获取 npm 全局命令目录（通常是 prefix 设置的路径）
$globalPath = npm config get prefix

# 将路径添加到用户级 PATH
[Environment]::SetEnvironmentVariable(
    "PATH",
    [Environment]::GetEnvironmentVariable("PATH", "User") + ";$globalPath",
    "User"
)

# 验证是否添加成功
echo "新 PATH: $([Environment]::GetEnvironmentVariable('PATH', 'User'))"

• 方法 2：手动添加（图形化界面）

  • 打开 系统设置 → 关于 → 高级系统设置 → 环境变量。

  • 在 用户变量 部分，找到 PATH，点击 编辑。

三、node-red的下载

1、node-red的下载及启用

在命令行中使用npm进行全局包安装，下载的位置是设置的全局包路径

npm install -g --unsafe-perm node-red    #一般是安装最新版本或者nodejs适配的版本
npm install -g  node-red@3.x.x           #安装指定版本

若出现以下内容，说明安装成功，这是已经安装过了，再次安装的结果，上面的警告可忽略

然后再命令行中输入： node-red  即可运行 node-red

在浏览器中输入 http://127.0.0.1:1880/ 即可打开node-red进行学习开发。

2、pm2 进程管理工具

PM2 是一个 Node.js 进程管理器，使得node-red在后台自动运行，专为生产环境设计，提供以下核心能力：

• ✅ 守护进程：崩溃后自动重启应用

• ⚡ 负载均衡：多核CPU并行运行（Cluster模式）

• 📊 监控面板：实时查看日志/性能指标

# 全局安装
npm install pm2 -g

# 启动应用（默认守护进程）
pm2 start app.js

# 集群模式（启动4个实例）
pm2 start app.js -i 4

# 常用命令
pm2 list              # 查看运行中进程
pm2 logs              # 显示实时日志
pm2 restart app_name  # 重启应用
pm2 delete all        # 停止所有应用


#启用node-red
pm2 start  D:\NodeDada\prefix_data\node_modules\node-red\red.js

4、学习资源

这篇文章参考了许多优秀的博主的创作，以下是很多学习资源，本文仅仅用作学习记录中，如有不足及侵权请联系删除或修改，也欢迎各位大佬批评指导。

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