node基础及express、koa框架

node基础及express、koa框架
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1.1 为什么学习Node?

IO优势：对于文件读写,Node采用的是非阻塞IO；传统IO在读写文件的时候CPU来处理,而代码执行也处于等待中,浪费性能；非阻塞IO将读写操作交给CPU,而代码正常执行,减少等待浪费的性能__

应用场景：实际应用: webpack/gulp/npm/http-server/json-server；服务器中负责IO读写的中间层服务器(天猫中间层IO服务器)

1.2 NodeJS特点

其移植了chrome V8 引擎,解析和执行代码机制和浏览器js相同；其沿用了JavaScript语法、另外扩展了自己需要的功能；总结: nodejs 是一个后端语言 , 其具备操作文件的能力, 可以具备服务器的创建和操作能力(其语法是JavaScript语法,代码运行在chrome V8 引擎之上)

二、内置对象介绍

分类
- 全局对象: 何时何处都能访问
- 核心对象: 向系统索要,引入即可使用
- 自定义对象: 按路径引入即可
2.1 全局对象

2.1.1 process（全局对象）
- 每个系统的环境变量几乎都不一样，可以利用环境变量中的具体某个特定的值来区分不同的机器
- process.env 是一个对象，我们可以通过其.属性名来获取具体的环境变量值
  - 设置一个特定的环境变量,以达到简单区分不同的机器,从而针对生产/开发环境运行不同的效果
- process.argv 获取命令行参数
2.1.2 filename/dirname（全局对象）
- __filename 获取当前运行文件的目录,绝对路径
- __dirname 当前运行文件的绝对路径
2.1.3 nodejs实现规范
- CommonJS : 规范JavaScript语言作为后端语言运行的标准
  - 具备什么能力,该怎么做 ,比如: 具备服务器的功能/ 可以操作文件 …
  - 模块应该怎么写: Module :
    
    1:依赖一个模块 require(‘模块名(id)’)
    
    2: 需要被模块依赖 module.exports = 给外部的数据
    
    3:一个文件是一个模块
2.2 核心对象path
- 1:const path = require('path');
- 路径 -> 在处理路径的时候很擅长,但是,其不负责判断路径是否存在文件
- 拼接并修正路径 path.join(__dirname,'a','b'); 以当前目录/a/b
- path.resovle('./xxx') 相对转绝对
- 接收一个合法的路径字符串，转换成一个对象
```
let pathObj = path.parse(mypath);
```
- 接收一个路径对象，转换成一个字符串路径
```
let str = path.format(pathObj);
```
```
{ root: 'C:\',
  dir: 'C:\Users\孙悟空',
  base: '金箍棒.txt',   // 该属性可以用于修改文件名和后缀
  ext: '.txt',
  name: '金箍棒' }
```
注意:path对象是方便我们操作路径的,对于获取来讲: parse解析成对象,format转换成字符串.join拼接并修正… 对于修改路径对象来讲,可以用base属性更改,不能用name,ext更改

三、包（文件夹）
- 多个文件，有效的被组织与管理的一个单位
- 留一个入口
- 包就是一个:文件夹
3.1 模块弊端：
- 在js中要涉及到逻辑,还要在html中，为逻辑对象考虑引用顺序
- 所有对象默认都是全局对象，命名冲突
- commonjs规范
- 一个文件就是一个模块
  
  导入用require(’./xxx.js’);
  
  导出用module.exports = xxx;
  
  在每一个模块内声明的变量属于模块内的作用域
3.2 npm
- 自己先有一个包描述文件（package.json)
- 创建一个包描述文件 npm init [-y]
  - 会根据当前的文件夹来自动生成包名（不允许中文，不允许大写英文字母)
  - 默认生成npm init [-y]
- 下载一个包 npm install art-template jquery@1.5.1 --save
  - 记录依赖--save
- 根据package.json文件中的dependencies属性恢复依赖
  - 恢复包 npm install 简单: npm i 包名
- 卸载一个包 npm uninstall jquery@1.5.1 --save
  - npm un jquery@1.5.1 --S
  - 小结:以上简写: uninstall -> un ,install -> i , --save -> -S
- 查看包的信息
  - npm info jquery
- 查看包的信息中的某个字段(版本)
  - npm info jquery versions
- 查看包的文档
  - npm docs jquery
- 安装全局命令行工具
  - npm install -g http-server
- 卸载全局命令行工具
  - npm uninstall -g http-server
- 查看全局包的下载路径
  - npm root -g
- 修改存储目录
  - npm config set prefix "D:xxx"
  - 不要node_modules
  - 接着，修改环境变量中的path属性
    
    添加或改为D:xxx
    
    目的就是为了在任意目录启动 xxx.cmd
  - 重启命令行
3.3 nrm是npm的镜像源管理工具
- 1:全局安装 npm install -g nrm
- 2:查看当前可选的镜像源 nrm ls
- 3:切换镜像源 nrm use taobao
- 选修: 添加自己公司私有源 ```nrm add name http://www.xxx.xxx/
3.4 包的加载机制
- 我们未来可能需要辨识一个包中，入口是否是我们想要的启动程序
- 逐级向上查找node_module,直到盘符根目录
- 1:查找node_modules下的包名文件夹中的main属性(常用)
- 2:不常用:查找node_modules下的包名.js
- 3:查找node_modules下的包名文件夹中的index.js(常用)
- 逐级向上,node_modules,要么main属性,要么index.js
3.5 包的区别
- 凡是我们下载到项目的node_modules中的包，基本都是拿来做require(‘xxx’) 调用其函数和属性
- 还有一类属于工具性的包（全局命令行工具)
  - 在命令行直接使用的
- 全局工具和项目包的区别
  - 全局工具哪个目录都可以通过命令行启动，通过任意目录启动该工具，给相对路径传递任意目录的文件给该工具
  - 项目中的包，部分具备命令行工具的能力，需要命令行环境变量的支持
四、模块

4.1 fs文件模块
- 文件读写
- 其他功能
- 扩展介绍
4.1.1 操作文件对象
- IO
  - I :input输入
  - O:output 输出
  - 文件的操作就是IO
- 复制文件的过程, I: 通过计算机,存储文件到剪切板
  - 粘贴到指定目录: O: 通过计算机,将剪切板上的数据,写出到指定目录
- node中有两种IO的操作
  - 同步IO
    
    一行代码(读文件)不执行完毕…后续代码不能执行
  - 异步IO (建议)
    
    一行代码(读写文件) 不执行完毕(正在读写中) … 后续代码也可以执行
  - 代码体验:
    
    读写文件
    
    const fs = require('fs'); //必须这个名称 //读 fs.readFile(路径,回调函数); //写 fs.writeFile(路径,数据,回调函数);
    
    总结: 异步的读/写文件参数1:都是路径,可以相对可以绝对,最后一个参数都是回调函数,回调函数的参数中错误对象优先
- 同步和异步IO的区别: 同步IO会阻塞后续代码执行,异步IO不会阻塞后续代码执行
- 读取文件夹,获取其中所有文件的资源
- stat 获取文件状态
- readdir 读取文件夹数据
- access 判断文件或文件夹是否存在
4.2 http核心模块

4.2.1 http超文本传输协议
- 协议至少双方 -> http双方！！
  - 客户端(浏览器) -> 服务器 BS
  - 原生应用(QQ) -> 服务器 CS
- 就是数据如何传输
- 特点:
  - 一问一答（先有请求，后有响应）
  - 5大特点：
    
    轻便/ 简单快速支持客户/服务器模式
    
    无连接（不为每一个请求保持住链接）
    
    无状态( 服务器不记得客户端是谁 ) -> cookie
4.2.2 请求与响应交互的过程
- 见图
4.2.3 主体对象
- 服务器对象 http.createServer();
- 客户端对象http.request({host:'www.baidu.com'});
- 请求报文对象(对于服务器来说，是可读) req
- 响应报文对象(对于服务器来说，是可写) res
4.2.4 状态码分类
- 1 开头，正在进行中
- 2开头，完成
- 3开头，重定向
- 4开头，客户端异常
- 5开头，服务器异常
4.2.5 创建服务器步骤
- 1:引入http核心对象
- 2:利用http核心对象的.createServer(callback); 创建服务器对象
- 3:使用服务器对象.listen(端口,ip地址) 开启服务器
- 4:callback(req,res) 根据请求处理响应
4.2.6 请求对象
- 请求首行中的url req.url
- 请求首行中的请求方式 req.method
- 请求头中的数据req.headers 是一个对象
- 头信息中，也可以作为与服务器交互的一种途径
4.2.7 获取请求体数据
- 代码对比
- 浏览器: $(’#xx’).on(‘submit’,function(e){ })
- 服务器: req.on(‘data’,function(d){ d.toString(); })
4.2.8 querystring核心对象
- querystring.parse(formStr)
- username=jack&password=123转换成如下
- { username: ‘jack’, password: ‘123’ }
4.2.9 响应对象
- 响应首行 res.writeHead(状态码)
- 写响应头
  - 一次性写回头信息：res.writeHead(200,headers)`
  - 多次设置头信息：res.setHeader(key,value);`
- 写响应体
  - 一次性写回响应体：res.end();`
  - 多次写回响应体：res.write();`
4.2.10 请求与响应
- 头行体
- content-type是对请求或者响应体数据，做出的说明
4.2.11 响应体数据
- res.write(‘字符串’||读出文件的二进制数据)
- res.end(‘字符串’||读出文件的二进制数)
4.2.12 回写页面
- art-template http
- 只能是访问 get请求 url: /hero-list 才返回该数据
- 其他请求返回ok
4.2.13 jsonp跨域问题
- 知识点补充
- url核心对象
- ```
const url = require('url');
url.parse('http://xxx.com?id=1',true); // 第二个参数是将id=1转换成对象
// output:  { protocal:'http',..省略..query:{id:1}   }
```
4.2.14 CORS跨域问题
- ```
Access-Control-Allow-Origin: 'http://xxx.com'  //允许哪个域在跨域的时候访问,*代表所有
// 告诉浏览器,跨域时允许有cookie,同时客户端也要设置withCredentials:true + Origin不能是*
Access-Control-Allow-Credentials: true  
Access-Control-Allow-Methods: 'GET,POST,PUT,DELETE';   // 默认允许get/post
Access-Control-Allow-Headers:'xxx';   // 允许你自己加的头来通信
```
- 浏览器在非简单请求(get/post)||包含自定义头||content-type非键值对的时候,会先请示服务器,来一个OPTIONS请求,如果不满足,拒绝发送ajax请求
4.2.15 代理
- 下载依赖包便于请求操作 npm i request -S
4.2.16 什么是跨域

只要协议,域名,端口有任何一个不同,就是跨域

为什么不能跨域

浏览器的同源策略,用来保护用户的安全

4.2.17 跨域的解决方案

JSONP

浏览器可以引用不同域下的JS文件,利用这个特性,实现跨域

get请求

callback参数

document.domain

页面地址是http://a.baidu.com,嵌入的iframe是http://b.baidu.com/

分别始终hi页面和iframe的document.domain为:baidu.com就可以解决

CORS方案
CORS定义一种跨域访问的机制,可以让AJAX实现跨域访问,CORS允许一个域

向另一个域提交跨域的ajax请求
```
header("Access-Control-Allow-Origin","*")
```
post请求
反向代理

正向代理代理的对象是客户端,

反向代理代理的对象是服务器

使用HTML5引进的window.postMessage方法来跨域

个人认为window.name的方法既不复杂也能兼容所有的浏览器

4.3 express框架

http://expressjs.com/zh-cn/4x/api.html#app

4.3.1 请求和响应
1. request 对象表示 HTTP 请求，包含了请求查询字符串，参数，内容，HTTP 头部等属性。常见属性有
  req.app：当callback为外部文件时，用req.app访问express的实例
  
  req.baseUrl：获取路由当前安装的URL路径
  
  req.body / req.cookies：获得「请求主体」/ Cookies
  
  req.fresh / req.stale：判断请求是否还「新鲜」
  
  req.hostname / req.ip：获取主机名和IP地址
  
  req.originalUrl：获取原始请求URL
  
  req.params：获取路由的parameters
  
  req.path：获取请求路径
  
  req.protocol：获取协议类型
  
  req.query：获取URL的查询参数串
  
  req.route：获取当前匹配的路由
  
  req.subdomains：获取子域名
  
  req.accepts()：检查可接受的请求的文档类型
  
  req.acceptsCharsets / req.acceptsEncodings / req.acceptsLanguages：返回指定字符集的第一个可接受字符编码
  
  req.get()：获取指定的HTTP请求头
  
  req.is()：判断请求头Content-Type的MIME类型
2. response 对象表示 HTTP 响应，即在接收到请求时向客户端发送的 HTTP 响应数据。常见属性有：
  res.app：同req.app一样
  
  res.append()：追加指定HTTP头
  
  res.set()在res.append()后将重置之前设置的头
  
  res.cookie(name，value [，option])：设置Cookie
  
  opition: domain / expires / httpOnly / maxAge / path / secure / signed
  
  res.clearCookie()：清除Cookie
  
  res.download(’./xxx.txt’) // 下载文件
  
  res.get()：返回指定的HTTP头
  
  res.json({}) // 响应json对象 , 返回ajax数据
  
  res.jsonp(数据) // 配合jsonp 要求客户端请求的时候也是jsonp的方式, 并且callback=xxx
  
  res.location()：只设置响应的Location HTTP头，不设置状态码或者close response
  
  res.redirect() // 重定向 301是永久重定向, 302临时重定向
  
  res.render(view,[locals],callback)：渲染一个view，同时向callback传递渲染后的字符串，如果在渲染过程中有错误发生next(err)将会被自动调用。callback将会被传入一个可能发生的错误以及渲染后的页面，这样就不会自动输出了。
  
  res.send() // 发送字符串数据自动加content-type
  
  res.sendFile(path [，options] [，fn])：传送指定路径的文件 -会自动根据文件extension设定Content-Type
  
  res.sendStatus() // 响应状态码
  
  res.set()：设置HTTP头，传入object可以一次设置多个头
  
  res.status()：设置HTTP状态码
  
  res.type()：设置Content-Type的MIME类型
4.3.2 路由中间件Router
- 一个请求进来(总网线),分发到各自不同的处理(分多根网线给其他人)
  - 分流
- 后端路由
  - (请求方式 + URL = 判断依据)(分流的判断依据) -> 做不同的处理(分流后的行为)
- 使用步骤
  - 1:获取路由中间件对象 let router = express.Router();
  - 2:配置路由规则 router.请求方式(URL,fn事)
    
    fn中参数有req,res,next
  - 3:将router加入到应用app.use(router)
4.3.4 模板引擎

使用art-template的模板引擎
- 下载express-art-template art-template
- app.js中配置
  - 注册一个模板引擎
    
    app.engine('.html',express-art-template);
    
    设置默认渲染引擎app.set('view engine','.html');
  - res.render(文件名,数据对象);
  - express这套使用，默认在当前app.js同级的views目录查找
4.3.3 静态资源

Express 提供了内置的中间件 express.static 来设置静态文件如：图片， CSS, JavaScript 等。

你可以使用 express.static 中间件来设置静态文件路径。例如，如果你将图片， CSS, JavaScript 文件放在 public 目录下，你可以这么写：
```
app.use('/public', express.static('public'));//匹配路由public，并将指定的public文件夹映射过去。
```
- 1: 创建对象 let static = express.static('./public');
- 2: 配置到中间件中 app.use(static);
4.3.4 get方法
```
var express = require('express');
var app = express();
 
app.use('/public', express.static('public'));
 
app.get('/index.htm', function (req, res) {
   res.sendFile( __dirname + "/" + "index.htm" );
})
 
app.get('/process_get', function (req, res) {
   var response = {
       "first_name":req.query.first_name,
       "last_name":req.query.last_name
   };
   console.log(response);
   res.end(JSON.stringify(response));// 输出 JSON 格式
})

var server = app.listen(8081, function () {
  var host = server.address().address
  var port = server.address().port
  console.log("应用实例，访问地址为 http://%s:%s", host, port)
})
```
4.3.5 post方法

原生的:req.on('data',data=>{ data.toString();})
```
var express = require('express');
var app = express();
var bodyParser = require('body-parser');
// 创建 application/x-www-form-urlencoded 编码解析
// 不用扩展的库来解析键值对，而使用node内置核心对象querystring来解析键值对
var urlencodedParser = bodyParser.urlencoded({ extended: false })

// 解析application/json
//app.use(bodyParser.json());

app.use('/public', express.static('public'));
 
app.get('/index.htm', function (req, res) {
   res.sendFile( __dirname + "/" + "index.htm" );
})
app.post('/process_post', urlencodedParser, function (req, res) {
   var response = {
       "first_name":req.body.first_name,
       "last_name":req.body.last_name
   };
   console.log(response);
   res.end(JSON.stringify(response));// 输出 JSON 格式
})
app.listen(8081);
```
4.3.6 文件上传
```
var express = require('express');
var app = express();
var fs = require("fs");
 
var bodyParser = require('body-parser');
var multer  = require('multer');
 
app.use('/public', express.static('public'));
app.use(bodyParser.urlencoded({ extended: false }));
app.use(multer({ dest: '/tmp/'}).array('image'));
 
app.get('/index.htm', function (req, res) {
   res.sendFile( __dirname + "/" + "index.htm" );
})
app.post('/file_upload', function (req, res) {
   console.log(req.files[0]);  // 上传的文件信息
   var des_file = __dirname + "/" + req.files[0].originalname;
   fs.readFile( req.files[0].path, function (err, data) {
        fs.writeFile(des_file, data, function (err) {
         if( err ){
              console.log( err );
         }else{
               response = {
                   message:'File uploaded successfully', 
                   filename:req.files[0].originalname
              };
          }
          console.log( response );
          res.end( JSON.stringify( response ) );
       });
   });
})
app.listen(8081);
```
4.3.7 cookie管理
```
// express_cookie.js 文件
var express      = require('express')
var cookieParser = require('cookie-parser')
var util = require('util');

var app = express()
app.use(cookieParser())
 
app.get('/', function(req, res) {
    console.log("Cookies: " + util.inspect(req.cookies));
})
app.listen(8081)
```
4.3.8 服务端处理错误和404页面找不到
- 404页面响应router.all('*',()=>{} )
- 触发错误
  - next(err);
  - 处理错误 app.use( 4参数函数 )
4.6 koa 框架

手册地址

4.6.1 特点
- 代码编写上避免了多层的嵌套异步函数调用 async await来解决异步（async await 需要依赖于promise）
- 更轻… 减少了内置的中间件 express.static处理静态资源的内置中间件 express.Router() 路由
- 启动步骤
  引入Koa构造函数对象 const Koa = require('koa')
  
  创建服务器示例对象 const app = new Koa();
  
  配置中间件 app.use(做什么?)
  
  监听端口启动服务器 app.listen(8888);
- 做什么? (函数参数说明)
  - context上下文对象: 该对象类似原生http中的 req + res
    
    该对象的req,res属性也存在，就是原生没有包装过的req,res
    
    简单说: context 对象就是从请求到响应过程中的一个描述对象
  - next函数:调用下一个中间件
- request(请求对象): 其中包含客户端请求的相关信息
- response(响应对象): 包含响应数据的具体操作
aysnc(声明函数中有异步操作)+await(等待) = promise(三合一)

4.6.2 请求和响应

request常用属性
- ctx.request.url(ctx.url)
- ctx.request.method(ctx.method)
- ctx.request.headers(ctx.headers)
response常用属性
- ctx.response.set(ctx.set) 函数:参数key,val
- ctx.response.status(ctx.status)
- ctx.response.body(ctx.body)
小结
- 以上所有使用的属性,都可以简写 ctx.xxx
- 使用async await的应用场景,如果你出现了异步操作,使用其, 后一个中间件使用了async,前后都使用
- 三主角: 函数前面 async, 内部才能await,要想await能有用,就用promise包裹他
4.6.3 中间件koa-bodyparser

支持 json, form and text类型的body体
- 处理请求体 koa-bodyparser
  - 非GET请求，比如说post请求，包括表单提交的form内的数据，都能轻松获取
  - ctx.request.body 获取form中的数据
- 处理路由 koa-router
  - 获取查询字符串 ctx.query
  - 获取/xxx/:id ctx.params.id
- koa-bodyparser是解析请求体数据的，koa-router中可以通过ctx.query||ctx.params获取url上的参数
4.3.4 中间件koa-static
- 处理静态资源 koa-static
4.3.5 路由
- 支持app.get,app.put,app.post
- app.use(router.route())
- 优化状态码的处理405和501 ，不再是统一的404了
4.3.5 模板引擎
- 渲染页面 koa-art-template
  - koa与视图通信的对象 ctx.state
4.3.6 中间件koa_session
- session中间件 koa_session
  - sign：true 会生成一个关于cookie数据保障不被修改的签名，如果数据改了，但是签名还是之前的状态，就说明数据不安全
  - app.keys 必须要，内部通过该值进行标识或者说计算
  - 操作session ctx.session.xxx
4.3.7 koa-socket

核心思想socket-io
- 轮询ajax 缺点:不停询问服务器，浪费性能
- 服务器不关闭连接，一次响应，一直保持连接 缺点:只有服务器向客户端不断输出
- html5中出来了一个websocket 他是在原来http协议的基础上，去升级当前协议为websocket升级
  - 将原本先有请求才有响应的机制，更改成了，服务端也可以主动发请求给客户端
  - HTTP 一问一答， TCP协议，客户端与服务器建立连接以后，就可以自由的通信了
  - 缺点:有兼容性问题（IE11）
- socket.io交互方式可能通过websocket/轮询ajax/服务器响应流(保持连接)
  - 服务器可主动发数据到客户端
    
    客户端向客户端发数据通过服务器
4.8 总结
- 第三方包的用途 koa-static 处理静态资源
- koa-router query获取查询字符串 params 获取 /xxx/:id 中的id
- koa-session app.keys必须要写上作为其内部运算的标识
  - 两次setcookie其中一个是cookie标识
  - 一个是数据签名，保证数据不被修改
- koa-art-template 按文档配置引擎
- koa-bodyparser 解析请求体 ctx.request.body获取数据
- socket.io
  - 客户端需要引入 socket.io-client
  - 服务器： koa-socket
  - 对象之间的关系和结构，都是写多就熟，也并不用很熟，看着文档，会来就行
  - 客户端端与服务器之间都是 on(‘xxx’) emit(‘xxx’)去对应
    
    join加入组
    
    to 私聊
    
    事件名,数据数据可以是对象，如果仅仅是字符串， ctx.data拿就可以了，是对象ctx.data.xxxx
4.9 events的监听模块emitter

4.10 nodemon 自动重启组件
- 修改代码自动重启
- 安装全局命令行工具 npm i -g nodemon
- 进入到指定目录命令行 nodemon ./xxx.js
- 手动触发重启，在命令行输入 rs回车
配置https
- 公钥公开的加密方式
- 私钥存在服务器的唯一解公钥加密的方式
- 签名确保数据的一致性
- 证书确保当前发送数据单位可信
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node基础及express、koa框架

文章目录

1.1 为什么学习Node?

1.2 NodeJS特点

二、内置对象介绍

2.1 全局对象

2.1.1 process（全局对象）

2.1.2 filename/dirname（全局对象）

2.1.3 nodejs实现规范

2.2 核心对象path

三、包（文件夹）

3.1 模块弊端：

3.2 npm

3.3 nrm是npm的镜像源管理工具

3.4 包的加载机制

3.5 包的区别

四、模块

4.1 fs文件模块

4.1.1 操作文件对象

4.2 http核心模块

4.2.1 http超文本传输协议

4.2.2 请求与响应交互的过程

4.2.3 主体对象

4.2.4 状态码分类

4.2.5 创建服务器步骤

4.2.6 请求对象

4.2.7 获取请求体数据

4.2.8 querystring核心对象

4.2.9 响应对象

4.2.10 请求与响应

4.2.11 响应体数据

4.2.12 回写页面

4.2.13 jsonp跨域问题

4.2.14 CORS跨域问题

4.2.15 代理

4.2.16 什么是跨域

4.2.17 跨域的解决方案

4.3 express框架

4.3.1 请求和响应

4.3.2 路由中间件Router

4.3.4 模板引擎

4.3.3 静态资源

4.3.4 get方法

4.3.5 post方法

4.3.6 文件上传

4.3.7 cookie管理

4.3.8 服务端处理错误和404页面找不到

4.6 koa 框架

4.6.1 特点

4.6.2 请求和响应

4.6.3 中间件koa-bodyparser

4.3.4 中间件koa-static

4.3.5 路由

4.3.5 模板引擎

4.3.6 中间件koa_session

4.3.7 koa-socket

4.8 总结

4.9 events的监听模块emitter

4.10 nodemon 自动重启组件

配置https