Express基本原理

Express官网说:Express是基于 Node.js 平台的 web 开发框架。这句话包含了两个部分内容,一是Express基于Node.js平台,二是Express是一个web开发框架。说的更直白一些意思就是,使用Express以后,底层工作的还是Node.js;即使不用Express,也完全可以搞web开发,用了Express只是会让web开发变得更简单一些。Node.js是从0到1,Experss是从1到10。

不使用任何开发框架,只用Node.js如何实现一个web服务

const http = require('http');

const hostname = '127.0.0.1';
const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('Hello World!');
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`Server running at http://${hostname}:${port}/`);
});

Node.js自带的http模块做了很多工作,和操作系统打交道,监听3000端口,每当有http请求到达3000端口时,构造request和response对象,调用创建server对象时传给 http.createServer的回调函数并将request和response分别用参数req和res传入。在回调函数中,在req中取得http请求相关输入信息,经过处理后,调用res的方法将结果输出。

使用Express以后的情形

使用Express实现的web服务,代码和上面的纯Node.js版差不多:

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

const hostname = '127.0.0.1'
const port = 3000

app.use(function (req, res, next) {
  res.statusCode = 200
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain')
  res.end('Hello World!')
})

app.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`Server running at http://${hostname}:${port}/`);
})

除了最开始引用的包不同以外,唯一的区别就是请求处理回调函数的使用方式,Node.js用http.createServer,Experss用app.use
Express版的回调函数中,req和res其实就是Node.js传入的,Node.js版req和res对象的方法、属性在Express中都能用,Express还额外为req和res对象添加了一些方法,更加简化web开发。
最后的listen方法参数也完全一样,因为Express的app.listen方法只是简单地把参数全部传给Node.js的server.listen方法。

Express的核心,中间件

从上面的两个Hello World示例程序回到现实世界,现实中我们总是要对不同的url使用单独的处理逻辑,如果不用框架而只使用纯Node.js的方式,无疑会非常复杂低效,代码大概就会像这样:

const server = http.createServer((req, res) => {
  if(req.url == '/') {
  //处理/
  } else if (req.url === '/products') {
  //处理/products
  } else if (...) {}
  //更多分支...
});

Express解决这个问题的办法,是使用中间件。一个用Express开发的web服务,本质上就是对一系列中间件的顺序调用。中间件非常简单,就是一些函数,这些函数可以执行任何代码,只需符合简单的约定即可:
接受3个参数(错误处理中间件是4个参数,不过这个小差异不影响对Experss中间件本质的理解),req,res,next。req是请求对象,可以从这个对象中读取所有关于http请求的信息,如header,querystring,body等;res是响应对象,可以通过调用res的方法将处理结果输出到http response;next是一个函数,如果当前中间件没有终结请求-响应循环,则必须调用 next() 方法将控制权交给下一个中间件,否则请求就会挂起。

只要符合这个约定的函数,都可以作为中间件,“挂载(mount)”到整个web应用程序或某一个特定的url和method上,Express在处理一个http 请求时,会从所有已挂载的中间件中,根据http 请求的输入信息(url、method)找出所有符合条件的中间件并按顺序执行,先挂载的先执行。

理解了这个本质,官方文档读起来就游刃有余了:
中间件文档英文版
中间件文档中文版

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