javascript的node中間件原理是什么

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中間件是介于應(yīng)用系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件之間的一類軟件，它使用系統(tǒng)軟件所提供的基礎(chǔ)服務(wù)（功能），銜接網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用系統(tǒng)的各個部分或不同的應(yīng)用，能夠達到資源共享、功能共享的目的。

在NodeJS中，中間件主要是指封裝http請求細節(jié)處理的方法。我們都知道在http請求中往往會涉及很多動作, 如下:

• IP篩選
• 查詢字符串傳遞
• 請求體解析
• cookie信息處理
• 權(quán)限校驗
• 日志記錄
• 會話管理中間件(session)
• gzip壓縮中間件(如compress)
• 錯誤處理

當(dāng)然還有很多自定義的處理動作. 對于Web應(yīng)用而言，我們并不希望了解每一個細節(jié)性的處理工作，而是希望能夠把主要精力集中在業(yè)務(wù)的開發(fā)上，以達到提升開發(fā)效率的目的, 所以引入了Node中間件來簡化和封裝這些基礎(chǔ)邏輯處理細節(jié).

node中間件本質(zhì)上就是在進入具體的業(yè)務(wù)處理之前，先讓特定過濾器處理。如下圖所示:

我們目前看到的主流nodejs框架, 比如connect, koa, express, egg, nest等, 都離不開中間件的設(shè)計概念, 所以為了能讓大家更深入的窺探nodejs世界, 我們就非常有比較研究中間件的實現(xiàn)原理.

正文

在了解node中間件的概念之后, 我們就來手動實現(xiàn)一下中間件, 最后我們會簡單分析一下koa中中間件的實現(xiàn)思路. 文章大綱如下:

• node中間件核心原理實現(xiàn)
• koa中間鍵實現(xiàn)方式
• 利用koa中間件機制實現(xiàn)一個自己的koa中間件

node中間件核心原理實現(xiàn)

由上文介紹可知中間件是從http請求開始到響應(yīng)結(jié)束過程中的處理邏輯，通常需要對請求和響應(yīng)進行處理. 我們在實現(xiàn)node中間件模式時還需要考慮的一個問題就是多中間件共存的問題, 我們要思考如何將多個中間件的執(zhí)行自動化, 不然在請求到響應(yīng)的過程中只會執(zhí)行最開始的中間件, 所以我們基本的中間件形式如下:

const middleware = (req, res, next) => {  // 請求處理邏輯
  next()
}復(fù)制代碼

接下來我們先寫個簡單的案例來看看中間件是如何實現(xiàn)的.

// 定義幾個中間間函數(shù)const m1 = (req, res, next) => {  console.log('m1 run')
  next()
}const m2 = (req, res, next) => {  console.log('m2 run')
  next()
}const m3 = (req, res, next) => {  console.log('m3 run')
  next()
}// 中間件集合const middlewares = [m1, m2, m3]function useApp (req, res) {  const next = () => {    // 獲取第一個中間件
    const middleware = middlewares.shift()    if (middleware) {
      middleware(req, res, next)
    }
  }
  next()
}// 第一次請求流進入useApp()復(fù)制代碼

由以上代碼我們就不難發(fā)現(xiàn)next的作用了, 也就是實現(xiàn)自動調(diào)用中間件鏈的關(guān)鍵參數(shù). 打印結(jié)果如下:

m1 run
m2 run
m3 run復(fù)制代碼

以上即實現(xiàn)了基本中間件的執(zhí)行模式, 但是我們還需要考慮異步的問題, 如果中間件還依賴第三發(fā)模塊或者api的支持, 比如驗證, 識別等服務(wù), 我們需要在該異步中間件的回調(diào)里執(zhí)行next, 才能保證正常的調(diào)用執(zhí)行順序, 如下代碼所示:

const m2 = (req, res, next) => {
  fetch('/xxxxx').then(res => {
	next()
  })
}復(fù)制代碼

還有一種中間件場景, 比如說日志中間件, 請求監(jiān)控中間件, 它們會在業(yè)務(wù)處理前和處理后都會執(zhí)行相關(guān)邏輯, 這個時候就要求我們需要能對next函數(shù)進行二次處理, 我們可以將next的返回值包裝成promise, 使得其在業(yè)務(wù)處理完成之后通過then回調(diào)來繼續(xù)處理中間件邏輯. 如下所示:

function useApp (req, res) {  const next = () => {    const middleware = middlewares.shift()    if (middleware) {      // 將返回值包裝為Promise對象
      return Promise.resolve(middleware(req, res, next))
    }else {      return Promise.resolve("end")
    }
  }
  next()
}復(fù)制代碼

此時我們就能使用如下方式調(diào)用了:

const m1 = (req, res, next) => {  console.log('m1 start')  return next().then(() => {    console.log('m1 end')
  })
}復(fù)制代碼

以上我們就實現(xiàn)了一個基本可以的中間件設(shè)計模式, 當(dāng)然我們也可以用async和await實現(xiàn), 寫法會更優(yōu)雅和簡單. 筆者這里上一份簡單的例子:

const m1 = async (req, res, next) => {    // something...
    let result = await next();
  }  
  const m2 = async (req, res, next) => {    // something...
    let result = await next();
  }  const m3 = async (req, res, next) => {    // something...
    let result = await next();    return result;
  }const middlewares = [m1, m2, m3];function useApp (req, res) {    const next = () => {      const middleware = middlewares.shift()      if (middleware) {        return Promise.resolve(middleware(req, res, next))
      }else {        return Promise.resolve("end")
      }
    }
    next()
  }// 啟動中間件useApp()復(fù)制代碼

在koa2框架中, 中間件的實現(xiàn)方式也是將next()方法返回值封裝為Promise對象，實現(xiàn)了其提出的洋蔥圈模型，如下圖所示:

koa中間件實現(xiàn)方式

koa2框架的中間件實現(xiàn)原理很優(yōu)雅，筆者覺得很必要研究一下, 這里展示一下其核心思路:

function compose (middleware) {  // 提前判斷中間件類型,防止后續(xù)錯誤
  if (!Array.isArray(middleware)) throw new TypeError('Middleware stack must be an array!')  for (const fn of middleware) {    // 中間件必須為函數(shù)類型
    if (typeof fn !== 'function') throw new TypeError('Middleware must be composed of functions!')
  }  return function (context, next) {    // 采用閉包將索引緩存,來實現(xiàn)調(diào)用計數(shù)
    let index = -1
    return dispatch(0)    function dispatch (i) {      // 防止next()方法重復(fù)調(diào)用
      if (i <= index) return Promise.reject(new Error('next() called multiple times'))
      index = i      let fn = middleware[i]      if (i === middleware.length) fn = next      if (!fn) return Promise.resolve()      try {        // 包裝next()返回值為Promise對象
        return Promise.resolve(fn(context, dispatch.bind(null, i + 1)));
      } catch (err) {        // 異常處理
        return Promise.reject(err)
      }
    }
  }
}復(fù)制代碼

利用koa中間件機制實現(xiàn)一個自己的koa中間件

學(xué)習(xí)了中間件的設(shè)計機制和原理, 我們是不是想馬上寫一個中間件呢? 筆者這里給大家舉一個例子. 在H5-Dooring項目的服務(wù)端代碼中, 我們需要對用戶登錄權(quán)限進行分發(fā), 此時我們提供統(tǒng)一個中間件來處理, 如下代碼所示:

// 模擬數(shù)據(jù)庫操作const token = db.user();// router或者koa的中間件一定要用await處理next，否則將不能正常響應(yīng)數(shù)據(jù)export default async (ctx, next) => {  const t = ctx.request.header.authorization  let uid = ctx.request.header['x-requested-with']  let uidArr = uid.split(',')  if(uidArr.length > 1) {
      uid = uidArr.pop().trim()
  }    if(token[uid] && token[uid][1] === t) {        await next()
    }else {
        ctx.status = 403;
        ctx.body = {            state: 403,            msg: '你沒有權(quán)限操作'
        }
    }  
}復(fù)制代碼

以上代碼即實現(xiàn)用戶登錄態(tài)處理, 如果用戶在沒有登錄的情況下防問任何需要登錄的接口, 都將返回權(quán)限不足或則在請求庫中讓其重定向到登錄頁面.

感謝各位的閱讀！看完上述內(nèi)容，你們對javascript的node中間件原理是什么大概了解了嗎？希望文章內(nèi)容對大家有所幫助。如果想了解更多相關(guān)文章內(nèi)容，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。

分享標(biāo)題：javascript的node中間件原理是什么
新聞來源：http://muchs.cn/article18/jehhgp.html

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