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比较一下nodejs中间件Koa和Express

少儿编程网2021-07-02 13:50:24Javascript编程 人已围观 来源:少儿编程 -用户投稿

简介相关推荐:《nodejs教程》说到中间件,很多开发者都会想到Koa.js,其中间件设计无疑是前端中间件思想的典型代表之一。最近重新温习这部分内容,按奈不住想要和各位看官聊聊其中绝妙!Koa用起来非常方便——比之express,它“完美中间件”的设计让功能之间看起来非常简洁!笔者在项目中就曾这样使用过

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相关推荐:《nodejs 教程》WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

说到中间件,很多开发者都会想到 Koa.js,其中间件设计无疑是前端中间件思想的典型代表之一。WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

**近重新温习这部分内容,按奈不住想要和各位看*聊聊其中绝妙!WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com


Koa用起来非常方便——比之express,它“完美中间件”的设计让功能之间看起来非常简洁!笔者在项目中就曾这样使用过:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

const Koa=require('koa')
const app=new Koa()
const Router=require('koa-router')
const router=new Router()
const cors=require('koa2-cors')
const koaBody=require('koa-body')

const ENV='test-mpin2'

app.use(cors({
	origin:['http://localhost:9528'],   // 也可以写为:['*']
	credentials:true
}))
app.use(koaBody({
	multipart:true
}))
app.use(async(ctx,next)=>{
	console.log('访问全局中间件')
	ctx.state.env=ENV   // 全局缓存
	await next()
})

const playlist=require('./controller/playlist.js')
router.use('/playlist',playlist.routes())
const blog=require('./controller/blog.js')
router.use('/blog',blog.routes())

app.use(router.routes()).use(router.allowedMethods())

app.listen(3000,()=>{
	console.log('服务已开启')
})

它将路由router抽离出去作为单独的中间件使用,则app只负责全局处理。还比如:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

// **外层中间件,可以用于兜底 Koa 全局错误
app.use(async (ctx, next) => {
  try {
    // 执行下一个中间件
    await next();
  } catch (error) {
    console.log(`[koa error]: ${error.message}`)
  }
});
// 第二层中间件,可以用于日志记录
app.use(async (ctx, next) => {
  const { req } = ctx;
  console.log(`req is ${JSON.stringify(req)}`);
  await next();
  console.log(`res is ${JSON.stringify(ctx.res)}`);
});

简单实现一个Koa吧!WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

如上代码,我们看 Koa 实例,通过use方法注册和串联中间件,其源码的简单实现可以表述为:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

use(fn) {
    this.middleware.push(fn);
    return this;
}

我们将中间件存储到this.middleware数组中,那么中间件是如何被执行的呢?参考下面源码:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

// 通过 createServer 方法启动一个 Node.js 服务
listen(...args) {
    const server = http.createServer(this.callback());
    server.listen(...args);
}

Koa 框架通过 http 模块的 createServer 方法创建一个 Node.js 服务,并传入 this.callback() 方法, callback源码简单实现如下:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

callback(){
	const fn=compose(this.middlewareList)
	
	return (req,res)=>{
		const ctx=createContext(req,res)
		return this.handleRequest(ctx,fn)
	}
}

handleRequest(ctx, fn) {
    const one rror = err => ctx.onerror(err);
    // 将 ctx 对象传递给中间件函数 fn
    return fn(ctx).catch(onerror);
}

如上代码,我们将 Koa 一个中间件组合和执行流程梳理为以下步骤:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

  • 通过一个方法(我们称为compose)组合各种中间件,返回一个中间件组合函数fnWMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

  • 请求过来时,会先调用handleRequest方法,该方法完成:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

    • 调用createContext方法,对该次请求封装出一个ctx对象;
    • 接着调用this.handleRequest(ctx, fn)处理该次请求。

其中,核心过程就是使用compose方法组合各种中间件 —— 这是一个单独的方法,它应该不受Koa其余方法的约束。其源码简单实现为:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

// 组合中间件
// 和express中的next函数意义一样
function compose(middlewareList){
	// return function意思是返回一个函数
	return function(ctx,next){
		// 各种中间件调用的逻辑
		function dispatch(i){
			const fn=middlewareList[i] || next
			if(fn){
				try{
					// koa中都是async,其返回的是一个promise(对象)
					return Promise.resolve(fn(ctx,function next(){
						return dispatch(i+1)
					}))
				}catch(err){
					return Promise.reject(err)
				}
			}else{
				return Promise.resolve()
			}
		}
		return dispatch(0)
	}
}

其功能可以表示为这样(非源码):WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

async function middleware1() {
  //...
  await (async function middleware2() {
    //...
    await (async function middleware3() {
      //...
    });
    //...
  });
  //...
}

到这里我们其实可以“初窥”其原理,有两点:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

  • Koa 的中间件机制被社区形象地总结为洋葱模型;

所谓洋葱模型,就是指每一个 Koa 中间件都是一层洋葱圈,它即可以掌管请求进入,也可以掌管响应返回。换句话说:外层的中间件可以影响内层的请求和响应阶段,内层的中间件只能影响外层的响应阶段。 WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

  • dispatch(n)对应第 n 个中间件的执行,在使用中即第 n 个中间件可以通过await next()来“插入”执行下一个中间件,同时在**后一个中间件执行完成后,依然有恢复执行的能力。即:通过洋葱模型,await next()控制调用后面的中间件,直到全局没有可执行的中间件且堆栈执行完毕,**终“原路返回”至第一个执行next的中间件。这种方式有个优点,特别是对于日志记录以及错误处理等全局功能需要非常友好

Koa1 的中间件实现利用了 Generator 函数 + co 库(一种基于 Promise 的 Generator 函数流程管理工具),来实现协程运行。本质上,Koa v1 中间件和 Koa v2 中间件思想是类似的,只不过 Koa v2 改用了 Async/Await 来替换 Generator 函数 + co 库,整体实现更加巧妙,代码更加优雅。—— from《狼书》WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

经过上述部分源码的描述,我们就可以采用es6的方式将其组合起来:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

// myKoa.js文件

const http=require('http')

function compose(){}   //见上

class LikeKoa2{
	constructor() {
	    this.middlewareList=[]
	}
	use(){}   //见上
	
	// 把所有的req,res属性、事件都交给ctx(这里只是简写)
	createContext(req,res){
		const ctx={
			req,
			res
		}
		// 比如
		ctx.query=req,query
		return ctx
	}
	handleRequest(){}   //见上
	callback(){}   //见上
	listen(){}   //见上
}

// koa和express的不同之一:
// express在调用时直接调用函数:const app=express();所以暴露出去new过的对象——具体见下面链接中代码
// 但是koa调用时以类的方式:const app=new Koa();所以直接暴露出去
module.exports=LikeKoa2

那use方法和其余方法并不相通,它是如何被执行的呢?执行了createServer后是不是相当于建立了一个通道、挂载了一个监听函数呢?
这一点恐怕就要到Node的源码中一探究竟了…WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com


对比 Koa,聊聊 Express 原理WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

说起 Node.js 框架,我们一定忘不了 Express —— 不同于 Koa,它继承了路由、静态服务器和模板引擎等功能,虽然比之Koa显得“臃肿”了许多,但看上去比 Koa 更像是一个框架。通过学习 Express 源码,笔者简单的总结了它的工作机制:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

  • 通过app.use方法注册中间件。WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

  • 一个中间件可以理解为一个 Layer 对象,其中包含了当前路由匹配的正则信息以及 handle 方法。WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

  • 所有中间件(Layer 对象)使用stack数组存储起来。WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

  • 当一个请求过来时,会从 req 中获取请求 path,根据 path 从stack中找到匹配的 Layer,具体匹配过程由router.handle函数实现。WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

  • router.handle函数通过next()方法遍历每一个 layer 进行比对:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

    • next()方法通过闭包维持了对于 Stack Index 游标的引用,当调用next()方法时,就会从下一个中间件开始查找;
    • 如果比对结果为 true,则调用layer.handle_request方法,layer.handle_request方法中会调用next()方法 ,实现中间件的执行。

通过上述内容,我们可以看到,Express 其实是通过 next() 方法维护了遍历中间件列表的 Index 游标,中间件每次调用next()方法时,会通过增加 Index 游标的方式找到下一个中间件并执行。它的功能就像这样:WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

((req, res) => {
  console.log('第一个中间件');
  ((req, res) => {
    console.log('第二个中间件');
    (async(req, res) => {
      console.log('第三个中间件');
      await sleep(2000)
      res.status(200).send('hello')
    })(req, res)
    console.log('第二个中间件调用结束');
  })(req, res)
  console.log('第一个中间件调用结束')
})(req, res)

如上代码,Express 中间件设计并不是一个洋葱模型,它是基于回调实现的线形模型,不利于组合,不利于互操,在设计上并不像 Koa 一样简单。而且业务代码有一定程度的侵扰,甚至会造成不同中间件间的耦合。WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

express的简单实现笔者已上传至腾讯微云,需要者可自行查看&下载:express的简单实现WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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以上就是比较一下nodejs中间件Koa和Express的详细内容,更多请关注少儿编程网其它相关文章!WMW少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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