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express核心之中间件

前言

Express的官方描述是：一个基于Node.js平台的快速，开放，极简的web框架。这句话中有两个关键词：

  1. 基于Node。说明Express的初衷就是为了拓展Node的功能，从而提高开发效率。
  2. web框架。说明Express主要是为了更加方便处理HTTP请求和响应。

总而言之，Express其实就是在Node内置的HTTP模块上构建了一层抽象，理论上所有Express能够实现的功能， 都可以通过Node来实现。相比于Node，Express具有的优势：

  • 更加方便地处理HTTP请求与响应（对 request 和 response 对象方法进行了拓展。）
  • 更加方便地连接数据库
  • 更加方便的路由（路由语法糖）
  • 更加方便地渲染模板（允许动态渲染和改变 HTML 内容，并且使用其他语言编写 HTML）

中间件

中间件（Middleware） 是一个函数，它可以访问请求对象（request）, 响应对象（response）, 和 web 应用中处于请求-响应循环流程中的 next的变量。接下来我们先编写一个简单的express应用，看看究竟中间件是什么？

const express = require('express');
const app = express();

const fn = (req, res, next) => {
  console.log("hello,world");
};
app.use(fn)
const port = 3000;
app.listen(port,() => {
    console.log(`应用运行在${port}端口`);
})

当我们访问localhost:3000时就会发现，打印出了函数fn中的hello,world。这里的函数fn就是一个中间件，app.use(fn)就是运行这个中间件，实现他的功能。事实上，整个Express的功能就是由中间件组成，中间件具有的功能包括：

  1. 执行任何代码。如果没有主动中止，会一直执行所有的中间件。
  2. 调用堆栈中的下一个中间件。如果没有终结请求-响应循环，则必须调用 next() 方法将控制权交给下一个中间件。否则当前程序会被挂起
  3. 终结请求-响应循环。终结请求-响应循环后，之后的中间件不再执行。

我们通过代码看一下中间件的这些功能：

const express = require('express');
const app = express();
// 第一个中间件
app.use((req, res, next) => {
  console.log("中间件1");
  next();// 如果没有next则会被挂起
})
// 第二个中间件
app.use((req, res, next) => {
  console.log("中间件2");   //继续执行第二个中间件
  next();
})
// 第三个中间件
app.use((req, res, next) => {
  console.log("中间件3");
  res.send('hello');       // 终结请求-响应循环
})
// 第四个中间件
app.use((req, res, next) => {
  console.log("中间件4");   // 中介后的中间件不再执行
});
const port = 3000;
app.listen(port,() => {
    console.log(`应用运行在${port}端口`);
})

最终的输出结果为：中间件1，中间件2，中间件3。从上面的代码中我们可以知道，如果没有中止请求-响应循环，会执行所有的中间件；如果不是最后一个中止的中间件，必须执行next()。 我们看一下express中间件的模型： 从上面的编程模型，我们可以看出每一个中间件就是插入到请求开始和响应结束中间的东西，这也是中间件名字的由来。

中间件的优点——模块化

中间件的最大优点就是模块化，每一个中间件是一个独立的函数，实现一个特定的功能，然后通过app.sue将这个函数整合起来。抽离出来就是一个单独的模块。比如，我们要实现一个功能，获取当前请求的url,那么我们就可以将这个功能，封装成一个中间件。

//实现获取url的模块,封装成中间件
const fn = (req, res, next) => {
  const url = req.url;
  console.log(url);
  next();
};

app.use(fn);

const port = 3000;
app.listen(port,() => {
    console.log(`应用运行在${port}端口`);
})

中间件的分类

Express中的中间件，根据作用范围大致可以分为应用级中间件和路由级中间件。事实上中间件的分类并没有特别明显的区别。

  • 应用级中间件 app.use()以及它的一些语法糖中使用的中间件
  • 路由级中间件 router.use(),以及它的一些语法糖中使用的中间件

应用级中间件

应用级中间件主要是通过app.use()，以及它的一些语法糖中应用的中间件。

const express = require('express');
const app = express();
//  应用级中间件
app.use((req, res, next) => {
  const url = req.url;
  next();
});

//  应用级中间件
app.get('/user',(req,res) => {
  res.send('应用级中间件');
})
const port = 3000;
app.listen(port,() => {
    console.log(`应用运行在${port}端口`);
})

上面的代码中，我们调用了两个中间件，一个是app.use()直接调用的中间件，另外一个是app.use的语法糖app.get()执行的中间件，为什么说app.get()是app.use()的语法糖，因为app.get能够实现的方法使用app.use都能够实现。我们试着将上面app.get的中间件用app.use实现。

app.use((req,res,next) => {
  console.log(req.path)
  if(req.method === "GET" && req.path == '/users'){
    res.send('使用app.use实现的中间件');
  }
})
// 功能上等价于
app.get('/user',(req,res) => {
  res.send('应用级中间件');
})

路由级中间件

const express = require('express');
const app = express();

// 定义一个路由
const user = express.Router();
user.use("/", (req, res) => {
  res.send("user.use");
});
user.get("/user", (req, res) => {
  res.send("路由级别中间件");
});
user.get("/blog", (req, res) => {
  res.send("路由级中间件");
});

const port = 3000;
app.listen(port,() => {
    console.log(`应用运行在${port}端口`);
})

路由级中间件是通过使用express内置的Router生成一个小应用，这个应用跟app具有相同的功能，只不过它主要的功能是用来实现路由。 这种路由功能可以很方便地帮助我们进行路由模块化开发。我们可以将相关的路由弄到同一个模块当中。比如上面的user和blog路由可以抽成 user子路由模块和blog子路由模块。示例如下：

const express = require('express');
const app = express();

const user = require('./routes/user.js');
const blog = require('./routes/blog.js');
// 抽离子路由
app.use('/user',user);
app.use('/blog',blog);
const port = 3000;
app.listen(port,() => {
    console.log(`应用运行在${port}端口`);
})

之后只要路径是/user的都会交给user这个子路由去处理。子路由user.js中代码如下：

const express = require('express');

const router = express.Router();
router.get('/',(req,res) => {
    res.send('这里是user路由');
})
module.exports = router;

开发中间件

在上面的讲述中，我们知道中间件是一个函数，它是嵌入到一个请求和响应循环中的一个独立的功能块。函数的参数是req,res,next。因此编写一个中间件就显得很简单了。相当于编写一个函数，参数为req,res,next。

// 定义
const getUrl = (req,res,next) => {
    console.log(req.url);
    next();
}
// 使用
app.use(getUrl)

从上面的代码我们可以看出，开发一个中间件就是编写一个函数。但是有时候为了能够配置一些参数，我们通常是返回一个函数，比如这样:

const getUrl2 = (options) => {
    return () => {
      console.log(`${options.pre}+req.url`);
      next();
    }
}
app.use(getUrl2({pre:'url:'}))

这样的话，就需要app.use(getUrl())这样执行了。这就是为什么我们经常看到app.use(bodyParser())这样的使用方法了。实际上返回的还是一个函数，只是为了方便配置参数罢了。

常用中间件

最后我们例举一些express常用的中间件

  • express.static express自带的中间件，用于访问静态文件
  • body-parser 第三方中间件，用于解析post数据
  • cookie-parser 第三方中间件，用于处理cookie
  • cookie-session 第三方中间件，用于处理session
  • bcrypt 第三方中间件，用于加密
  • passport 第三方中间件，用于鉴权
  • passport-jwt 第三方中间件，用于jwt鉴权

总结

到目前为止，我们详细介绍了Express的核心中间件，从中间件的详细理解到中间件的分类和使用，以及中间件的编写，最后列举了一些常见的中间件。通过本文我们基本上就能够掌握Express的核心功能了，其他的Express的API都是中间件的使用罢了。

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