Node.js 全局變量深度解析：global、process、console 三大核心對象

Node.js 全局變量深度解析：global、process、console 三大核心對象

Node.js 運行環境提供三大全局對象，無需 require 即可直接使用。理解它們的差異與用法，是編寫健壯 Node 應用的基石。

1. global 對象：模塊頂層作用域

類比瀏覽器 window，但關鍵不同：**Node 每個模塊有獨立作用域**，頂層變量不自動掛載到 global。

掛載與訪問

// module1.js
global.varA = "abc";  // 显式掛載到全局

// main.js
console.log(global.varA); // "abc"
console.log(varA);        // ReferenceError: varA is not defined (模塊作用域隔離)

實用屬性

console.log(__dirname);  // 當前模塊絕對目錄路徑
console.log(__filename); // 當前模塊絕對文件路徑
// global.process -> 進程對象 (見下文)

最佳實踐

• 極少顯式掛載 global： 污染全局命名空間，導致耦合、測試困難、併發競態
• 跨模塊共享： 使用 module.exports / require 顯式依賴注入
• 單例模式： 模塊緩存機制天然支援單例，無需 global

2. process 對象：進程級信息與控制

提供當前 Node 進程的環境、參數、標準流、生命週期事件。

核心屬性與方法

生命週期事件

process.on('exit', (code) => {
  console.log('進程即將退出，代碼:', code);
  // 僅同步操作，異步代碼不會執行
});

process.on('uncaughtException', (err) => {
  console.error('未捕獲異常:', err);
  // 生產環境應記錄日誌並優雅退出，而非繼續運行
});

process.on('unhandledRejection', (reason, promise) => {
  console.error('未處理的 Promise 拒絕:', reason);
});

3. console 對象：標準輸出輸入

封裝 process.stdout / process.stderr，提供多種輸出級別。

常用方法

console.log('信息', {obj: 1});      // stdout
console.info('提示');             // stdout
console.warn('警告');             // stderr
console.error('錯誤', new Error()); // stderr + 堆棧
console.debug('調試');            // stdout (需 --inspect 啟用)

console.table([{a:1,b:2},{a:3,b:4}]); // 表格輸出
console.time('timer'); console.timeEnd('timer'); // 計時
console.trace('追蹤標記');         // 堆棧追蹤
console.assert(condition, '失敗信息'); // 斷言

重定向輸出 (生產部署關鍵)

# 標準輸出導向文件
node app.js > app.log 2>&1

# 或使用 winston/pino 等專業日誌庫，支援分級、輪轉、結構化 JSON

模塊間全局變量傳遞反模式示例

// calculator.js (反模式)
global.result = 0; // 污染全局
exports.add = (a,b) => global.result = a+b;

// main.js
require('./calculator');
console.log(global.result); // 強耦合、難測試、併發不安全

正確模式：模塊導出與依賴注入

// calculator.js (正確)
exports.add = (a,b) => a+b;
exports.subtract = (a,b) => a-b;

// main.js
const calc = require('./calculator');
console.log(calc.add(1,2)); // 3 - 顯式依賴、可測試、可替換

總結對照表

Node.js 設計哲學：**顯式優於隱式，模塊化優於全局共享**。善用 require/exports，讓依賴關係清晰可見，是寫出可維護應用的關鍵。