【HarmonyOS NAPI 深度探索4】安装开发环境（Node.js、C++ 编译器、node-gyp）

要使用 N-API 开发原生模块，第一步就是配置好开发环境。虽然HarmonyOS Next中提供了DevEco-Studio一站式IDE，可以直接帮助我们完成开发环境的搭建，但是为了更深入的了解NAPI，我们用最原始的编译工具一步一步搭建编译环境。这个可能有点复杂和繁琐，下面我们一步一步来完成。我们需要安装以下工具：

Node.js：运行时环境
C++ 编译器：用来编译原生代码
node-gyp：构建工具，负责将 C++ 代码编译成可以运行的模块

安装 Node.js

Node.js 是开发 N-API 模块的核心工具。如果你的机器还没有安装 Node.js，可以按照以下步骤操作：

前往 Node.js 官方网站，下载适合你的系统版本的安装包。建议选择 LTS（长期支持）版本，因为它更加稳定。
根据安装向导进行安装，并确保在安装时勾选“Add to PATH”选项，这样你可以在命令行直接使用 node 和 npm 命令。
安装完成后，打开终端或命令行，运行以下命令确认安装：
```
node -v
npm -v
```

应该能看到 Node.js 和 npm 的版本号：
在这里插入图片描述

安装 C++ 编译器

Node.js 的原生模块需要用 C++ 编写，因此必须安装一个 C++ 编译器。不同操作系统的安装方式略有不同：

Windows
- 下载并安装 Microsoft Build Tools，这是 Visual Studio 的轻量版工具集。
- 在安装过程中，选择“C++ build tools”，并确保安装了“MSBuild”和“Windows SDK”。
- 安装完成后，运行以下命令检查是否安装成功：
```
cl
```
  如果显示了版本号，你就准备好了。
macOS
- macOS 自带 Xcode 工具链，你只需要安装命令行工具即可。运行以下命令安装：
```
xcode-select --install
```
- 按提示完成安装后，运行以下命令确认安装成功：
```
clang --version
```
  这次可以看到 Clang 的版本信息
Linux
- 在 Linux 系统中，可以通过包管理器安装 GCC。以 Ubuntu 为例：
```
sudo apt update
sudo apt install build-essential
```
- 安装完成后，运行以下命令确认：
```
gcc --version
```
  如果返回版本号，就说明安装成功。
  后面以Mac环境为例，继续介绍后续步骤。

安装 node-gyp

node-gyp 是用来构建原生模块的工具，它可以将 C++ 代码编译成可以在 Node.js 中运行的模块。

通过 npm 安装 node-gyp：
```
npm install -g node-gyp
```

在这里插入图片描述

安装完成后，运行以下命令验证：
```
node-gyp -v
```
这时可以看到 node-gyp 的版本号：

配置 node-gyp

在使用 node-gyp 前，需要进行一些额外的配置。

Windows
- 打开命令行，运行以下命令配置 Python 和 Visual Studio 工具链：
```
npm config set python python3
npm config set msvs_version 2019
```
macOS 和 Linux
- 大多数情况下，你无需额外配置。如果遇到问题，可以尝试设置 Python 版本：
```
npm config set python python3
```

手动配置执行后报错：
在这里插入图片描述

安装 node-addon-api

node-addon-api 是构建 N-API 模块时的核心依赖，用于引用 napi.h。
安装命令：

npm install node-addon-api

安装后，node-addon-api 的头文件路径会自动添加到项目的 node_modules 目录中。
在这里插入图片描述

测试开发环境

我们可以通过一个简单的测试，确保所有工具都正常工作：

创建一个空目录作为测试项目：
```
mkdir napi-test
cd napi-test
```
初始化项目：
```
npm init -y
```

创建 binding.gyp 文件，这是 node-gyp 的配置文件：

{
  "targets": [
    {
      "target_name": "testaddon",
      "sources": ["testaddon.cc"]
    }
  ]
}

创建一个简单的 C++ 文件 testaddon.cc：

#include <napi.h>
Napi::String HelloWorld(const Napi::CallbackInfo& info) {
    return Napi::String::New(info.Env(), "Hello, World!");
}
Napi::Object Init(Napi::Env env, Napi::Object exports) {
    exports.Set("hello", Napi::Function::New(env, HelloWorld));
    return exports;
}
NODE_API_MODULE(testaddon, Init)

使用 node-gyp 构建模块：
```
node-gyp configure
node-gyp build
```
configure 输出内容：

构建时报错：
在这里插入图片描述

找不到napi.h，binding.gyp 的 include_dirs 配置：

"include_dirs": [
  "<!(node -p \"require('node-addon-api').include\")"
]

如果动态路径解析无效，可尝试手动设置路径：

"include_dirs": [
  "node_modules/node-addon-api"
]

可以运行下面命令验证是否可以正确解析路径：

/your_project_path/node_modules/node-addon-api

修改后仍然报错：
在这里插入图片描述

当前编译环境未启用 C++ 异常支持，而 node-addon-api 默认需要支持 C++ 异常，编辑 binding.gyp 文件，在 cflags 和 cflags_cc 中移除或注释掉 -fno-exceptions，或者显式启用异常支持。

{
      "targets": [
        {
          "target_name": "testaddon",
          "sources": ["testaddon.cc"],
          "include_dirs": [
            "node_modules/node-addon-api"
          ],
	      "cflags": ["-fexceptions"], 
	      "cflags_cc": ["-fexceptions"]
        }
      ]
}

-fexceptions：启用 C++ 异常支持。
cflags 和 cflags_cc：确保用于编译 C 和 C++ 文件的标志一致。
如果仍然失败，可以通过定义 NODE_ADDON_API_DISABLE_CPP_EXCEPTIONS 来禁用异常支持。

{
      "targets": [
        {
          "target_name": "testaddon",
          "sources": ["testaddon.cc"],
          "include_dirs": [
            "node_modules/node-addon-api"
          ],
          "defines": [
              "NAPI_VERSION=8",
              "NODE_ADDON_API_DISABLE_CPP_EXCEPTIONS"
              ], 
        }
      ]
}

测试模块：

node

在 Node.js REPL 中运行：

const addon = require('./build/Release/testaddon');
console.log(addon.hello());

这里我们看到输出：Hello, World!
在这里插入图片描述

也可以创建一个js文件index.js：

const addon = require('./build/Release/testaddon');
console.log(addon.hello());

执行node index.js：
在这里插入图片描述

到这里，开发环境就配置完成了。