JavaScript实现类似Express的中间件系统(实例详解)

js Express的中间件系统 Express的中间件 2023-02-14 18:02:36 919人浏览泡泡鱼

摘要

目录Express 的中间件系统实现代码如何实现异步执行链如何将控制权交给中间件函数使用示例应用级中间件与路由级中间件Express 的中间件系统在 Express 中可以给一个请

Express 的中间件系统

在 Express 中可以给一个请求设置若干个中间件，在处理响应时会按顺序执行这些中间件，正在执行的中间件可以控制是否执行下一个中间件。

模拟实现的 Express 将拥有这些功能：

Express 类拥有三个实例方法： run(url) 开始执行中间件，接收 url。
use(fn) 设置应用中间件，在路由中间件之前执行。
get(url, fn) 设置路由中间件，只在 url 与请求路由一致时执行。
fn 的定义为：(req:any, res:any, next) => void。
在 fn 中调用 next() 方法执行下一个中间件。
在 fn 中调用 res.end(response) 方法后将本次响应值为 response 并且不再执行后续中间件。
req 和 res 会逐层传递，可以被修改。
调用 run(url) 方法后开始执行中间件。
如果没有注册对应的路由中间件，则只执行应用中间件。
如果有对应的路由中间件，则先执行应用中间件后执行路由中间件。
中间件按照注册顺序执行。

大概的使用方式如下：

class Express {}

const app = new Express();

app.use(function (req, res, next) {
  console.log("mid");
  next();
});

app.use(function (req, res, next) {
  console.log("mid");
  next();
});

app.get("/home", function (req, res, next) {
  console.log("page home");
  next();
});

app.get("/detail", function (req, res, next) {
  console.log("page detail");
  next();
});

app.run("/home");

实现代码

const appMiddlewareKey = Symbol("app_middleware");
class Express {
  constructor() {
    this.middleware = {};
  }

  use(fn) {
    this.get(appMiddlewareKey, fn);
  }

  get(url, fn) {
    if (!this.middleware[url]) {
      this.middleware[url] = [];
    }

    function wrap(ctx) {
      return new Promise((resolve, reject) => {
        ctx.res.end = (response) => {
          reject(response);
        };
        try {
          const result = fn(ctx.req, ctx.res, () => {
            resolve(ctx);
          });
          if (result instanceof Promise) {
            result.catch(reject);
          }
        } catch (error) {
          reject(error);
        }
      });
    }

    this.middleware[url].push(wrap);
  }

  run(url) {
    const chain = [].concat(this.middleware[appMiddlewareKey]);
    const route = this.middleware[url];
    if (route) {
      chain.push(...route);
    }
    const ctx = {
      req: {
        url,
      },
      res: {},
    };

    let promise = Promise.resolve(ctx);
    chain.forEach((middleware) => {
      promise = promise.then(middleware);
    });
    return promise.then((ctx) => ctx.res);
  }
}

如何实现异步执行链

在调用 use() 方法或 get() 方法设置中间件时，将传入的回调函数包装成一个返回 Promise 对象的新函数。

function wrap(ctx) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 提供停止执行中间件的方法
    ctx.res.end = (response) => {
      reject(response);
    };
    try {
      const result = fn(ctx.req, ctx.res, () => {
        resolve(ctx);
      });
      if (result instanceof Promise) {
        result.catch(reject); // 如果传入中间件回调返回值为 Promise
      }
    } catch (error) {
      reject(error);
    }
  });
}
this.middleware[url].push(wrap);

在调用 .run() 方法时，先根据传入的 url 决定要执行的中间件，然后遍历中间件列表，拼接成一个 Promise 链。

let promise = Promise.resolve(ctx);
chain.forEach((middleware) => {
  promise = promise.then(middleware);
});

如何将控制权交给中间件函数

wrap() 方法中，给实际的中间件函数传递一个方法，这个方法调用后 wrap() 返回的 Promise 才会被 resolve，这个方法就是 next() 方法。

const result = fn(ctx.req, ctx.res, () => {
  resolve(ctx);
});

使用示例

应用级中间件与路由级中间件

用 use() 绑定的中间件为应用级中间件，用 get() 绑定的为路由级中间件。应用级中间件总是会执行，只调用 .run() 方法接收到的对应 url 的路由中间件。

以下例子不调用 /detail 的路由中间件。

app.use(function (req, res, next) {
  res.name = "zhangkb";
  next();
});

app.get("/home", function (req, res, next) {
  console.log("page home", req);
  next();
});

app.get("/detail", function (req, res, next) {
  console.log("page home", req);
  next();
});

app.run("/home");

.run() 的返回值与异常处理

.run() 方法返回一个 Promise 对象，如果所有中间件都执行完毕无异常则返回 res 对象：

app.use(function (req, res, next) {
  res.name = "zhangkb";
  next();
});

app.run("/").then((res) => {
  console.log("success", res);
});

如果在中间件中用 throw 关键字抛出异常或者调用 res.end() 方法，则会停止执行后续中间件，并将抛出的异常对象（或 res.end() 的参数）作为 Promise 的失败原因。

app.use(function (req, res, next) {
  res.name = "zhangkb";
  res.end(new Error("reason")); // 主动停止
  throw new Error("reason"); // 抛出异常
  next();
});

app.run("/").catch((error) => {
  console.log("error", error);
});

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本文标题: JavaScript实现类似Express的中间件系统(实例详解)

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