koa源码笔记(一)

前言

最近在看koa的源码。写框架是不可能的，这辈子都不会写框架，pr也不会提，就只有看看源码做做笔记，才能维持生活的样子
koa包下面只有四个js文件，十分简洁，其他功能分别放在其他对应的npm包中。

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application.js

这个文件是koa的主入口，也是暴露了koa应用的class类。当然也是继承自Emitter。
这篇主要介绍application.js里面的一些函数，同时理一下koa框架的工作流程。

constructor

构造函数里初始化了三个属性context、request、response，原型分别来自其他三个js文件，用Object.create继承原型。这三个文件后面会再介绍。

constructor() {
    .......
    this.context = Object.create(context);
    this.request = Object.create(request);
    this.response = Object.create(response);
}

listen

listen方法，会调用原生的http模块，http.createServer方法新建一个http服务器，并监听传入的端口号。回调函数调用callback，这个函数里会依次执行中间件函数，后面会介绍。

    const server = http.createServer(this.callback());
    return server.listen(...args);

use

use方法，用于加载中间件函数，传入参数非函数类型时会抛错。然后如果是generator函数，则会调用koa-convert模块，把他转换为普通函数。
koa实例有一个数组属性middleware表示使用了的中间件，use方法把中间件函数push到middleware中。最后返回实例对象this，以便可以链式调用

  use(fn) {
    if (typeof fn !== 'function') throw new TypeError('middleware must be a function!');
    if (isGeneratorFunction(fn)) {
      fn = convert(fn);
    }
    this.middleware.push(fn);
    return this;
  }

callback

callback在掉用listen时，就会执行；最后返回一个handleRequest函数，在createServer执行完毕后执行。
同时用koa-compose模块，把middleware中间件数组，进行处理变成一个相当于generator函数。
然后用createContext函数生成一个context上下文对象。

    const fn = require('koa-compose')(this.middleware);

    if (!this.listeners('error').length) this.on('error', this.onerror);

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

    return handleRequest;

createContext

这个方法自然就是生成一个context对象，上下文对象应该是koa框架的核心内容。下面介绍下context对象的一些属性
- request：继承自request.js，调用Object.create新建的对象
- response：继承自response.js，调用Object.create新建的对象
- app：指向this，也就是application实例对象
- req：http.createServer方法产生的原生req对象
- res：http.createServer方法产生的原生res对象
- originalUrl：等于req.url
- cookies：通过cookie模块生成的一个封装好的node cookie实例(具体api参考cookie模块)

  createContext(req, res) {
    const context = Object.create(this.context);
    const request = context.request = Object.create(this.request);
    const response = context.response = Object.create(this.response);
    context.app = request.app = response.app = this;
    context.req = request.req = response.req = req;
    context.res = request.res = response.res = res;
    request.ctx = response.ctx = context;
    request.response = response;
    response.request = request;
    context.originalUrl = request.originalUrl = req.url;
    context.cookies = new Cookies(req, res, {
      keys: this.keys,
      secure: request.secure
    });
    request.ip = request.ips[0] || req.socket.remoteAddress || '';
    context.accept = request.accept = accepts(req);
    context.state = {};
    return context;
  }

handleRequest

这个方法执行的时候，context已经生成了，然后中间件们被处理成了一个fnMiddleware函数。
然后调用fnMiddleware(ctx)，把context作为参数传入，处理完成后再用respond(ctx)处理返回response。
当然这些过程中，都会有对错误的监听以及处理，有个onerror函数来处理。
res的状态码默认为404，即在中间件里面没得到正确的数据就返回404。

handleRequest(ctx, fnMiddleware) {
    const res = ctx.res;
    res.statusCode = 404;
    const onerror = err => ctx.onerror(err);
    const handleResponse = () => respond(ctx);
    onFinished(res, onerror);
    return fnMiddleware(ctx).then(handleResponse).catch(onerror);
}

response

这个函数就是通过已经处理好了的ctx对象，再做一些处理，最后调用ctx.res.end()方法返回最终的response报文。

function respond(ctx) {
  // allow bypassing koa
  if (false === ctx.respond) return;

  const res = ctx.res;
  if (!ctx.writable) return;

  let body = ctx.body;
  const code = ctx.status;

  // ignore body
  if (statuses.empty[code]) {
    // strip headers
    ctx.body = null;
    return res.end();
  }

  if ('HEAD' == ctx.method) {
    if (!res.headersSent && isJSON(body)) {
      ctx.length = Buffer.byteLength(JSON.stringify(body));
    }
    return res.end();
  }

  // status body
  if (null == body) {
    body = ctx.message || String(code);
    if (!res.headersSent) {
      ctx.type = 'text';
      ctx.length = Buffer.byteLength(body);
    }
    return res.end(body);
  }

  // responses
  if (Buffer.isBuffer(body)) return res.end(body);
  if ('string' == typeof body) return res.end(body);
  if (body instanceof Stream) return body.pipe(res);

  // body: json
  body = JSON.stringify(body);
  if (!res.headersSent) {
    ctx.length = Buffer.byteLength(body);
  }
  res.end(body);
}

小结

总结一下koa框架的工作流程：
- 首先constructor构造函数生成application实例(app) ==>>
- 调用use方法加载中间件方法，推入middleware数组中 ==>>
- 调用listen函数，新建http服务器，监听端口==>>
- 初始化context上下文对象，使用koa-compose处理中间件函数，生成fnMiddleware函数 ==>>
- 用fnMiddleware函数处理ctx上下文对象，也就是依次调用中间件函数处理ctx ==>>
- 根据处理后的得到的ctx，返回http response。