淺析Express中的路由與應(yīng)用模式-創(chuàng)新互聯(lián)

1. 引言

Express是一個基于Node.js的輕量級web開發(fā)框架，具有體積小，使用靈活等特點(diǎn)。查看Express的源碼，如果不計供使用的中間件，主體框架只有一千余行代碼，非常簡練。

目前創(chuàng)新互聯(lián)建站已為超過千家的企業(yè)提供了網(wǎng)站建設(shè)、域名、雅安服務(wù)器托管、網(wǎng)站改版維護(hù)、企業(yè)網(wǎng)站設(shè)計、習(xí)水網(wǎng)站維護(hù)等服務(wù)，公司將堅持客戶導(dǎo)向、應(yīng)用為本的策略，正道將秉承"和諧、參與、激情"的文化，與客戶和合作伙伴齊心協(xié)力一起成長，共同發(fā)展。

Express模型的核心為Express中定義的路由和路由器。分析Express源碼可發(fā)現(xiàn)Express的路由提供多種靈活的應(yīng)用模式。

我們首先介紹一下Express中的路由、路由器相關(guān)概念、結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，然后針對典型場景描述使用Express路由的四種應(yīng)用模式。

2.Express中的路由與路由器

Express具有典型的MVC模型特征。我們將路由定義為一個二元組route=(path, endpoint)：其中path為HTTP請求的路徑，endpoint為請求路徑應(yīng)映射到的端點(diǎn)（端點(diǎn)可視為處理該請求的實(shí)體）,則Express中的路由器負(fù)責(zé)將請求映射到對應(yīng)端點(diǎn)進(jìn)行處理。

Express中的路由器分為兩種類型:

app類型的路由器常使用如下代碼創(chuàng)建：

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

router類型的路由器常使用如下代碼創(chuàng)建:

var express = require('express');
var router = express.Router();

app和router是形為function(request, response, next)形式的函數(shù)對象，使用app.verb()，router.verb()形式函數(shù)實(shí)現(xiàn)路由注冊（路由注冊本質(zhì)上是一個觀察者模式）。

app.verb()和router.verb()中的verb常使用use、get、post、put、delete、route等動詞，不同動詞管轄的HTTP請求方法范圍不同，這些動詞函數(shù)的參數(shù)形式常為(pathExp, handleCallback)形式：其中pathExp表示請求路徑，可為正則表達(dá)式；handleCallback為路徑映射處理函數(shù)。

app是Express框架所構(gòu)建程序的請求處理入口，app可作為頂層路由器使用，在應(yīng)用中也可掛載下級路由器（使用router對象）以實(shí)現(xiàn)分級路由。其間的關(guān)系可由下圖表示：

淺析Express中的路由與應(yīng)用模式

考察如下代碼：

app.use('/reports', router1);
router1.get('/querymysql/:id', queryMysqlData, handleQueryData);

對于http請求URL“/reports/querymysql/1”，Express中的路由器將此請求路由到queryMysqlData函數(shù)處理。


3.     Express中的路由應(yīng)用模式

3.1.  REST模式

對于一個使用restful風(fēng)格的應(yīng)用, 讓我們想一想在不使用Express的時候如何在Node.js中處理rest請求，我們常常會寫下如下示例代碼：

var server = http.createServer(function (request, response) {
     switch (request.url) {
                    case 'uri1'
                        handleUri1 (request, response);
                        break;
                    case ' uri2'
                        handleU ri2(request, response);
                        break;
                    case ' uri3'
                        handleU ri3 (request, response);
                        break;
 
                    case ' uri4'
                        handleU ri4 (request, response);
                        break;
                    ...
                    default:
                        logToConsole('unknown path:' + path);
                        response.writeHead(404);
                        response.end("404 Not found");
                        break;
                }
}

Express將上面代碼中對每個rest資源的操作(switch分支)轉(zhuǎn)換為路由，路由中的路徑為rest資源的URI，處理端點(diǎn)為function(request, response, next)形式、對rest資源的操作函數(shù)。

常使用app.route函數(shù)實(shí)現(xiàn)一個完整的restful接口，如下示例代碼：

app.route('/uri1')
  .get(function(req, res) {
    handleGetUri1();
  })
  .post(function(req, res) {
    handlePost Uri1 ();
  })
  .put(function(req, res) {
    handlePut Uri 1();
  })
.delete(function(req, res) {
    handleDeleteUri 1();
  });

3.2.  AOP模式

在處理不同路徑的HTTP請求時，常常需要在請求處理前和處理后做一些通用操作，這種應(yīng)用需求是一個典型的AOP應(yīng)用要求。

Express中允許定義一個具有通配路徑的路由，在調(diào)用其它路徑的路由前會先調(diào)用該通配路徑路由。此通配路徑路由也成為其它路徑路由切面的一個注入點(diǎn)，考察如下示例代碼：

router.use(function timelog(req,res,next){
    console.log("receive report request time is:",Date.now());
    next(); //注意next函數(shù)的使用，必須聲明該函數(shù)才能調(diào)用后繼映射函數(shù)
});
 
router.get('/chart1', proxy({
    target: 'http://127.0.0.1:8082',
    changeOrigin: true,
    pathRewrite: {
        '^/reports/chart1': '/loadChart1'
    }
}));
 
router.get('/querymysql/:id', queryMysqlData, handleQueryData);

上述代碼中，在執(zhí)行router的'/chart1'路由和'/querymysql/:id'路由之前都會執(zhí)行timelog函數(shù)，在日志中記錄當(dāng)前路由執(zhí)行時間。

3.3.  責(zé)任鏈模式

在Node.js中，由于多使用異步函數(shù)，常會出現(xiàn)異步回調(diào)函數(shù)中嵌套異步回調(diào)函數(shù)的情形。當(dāng)出現(xiàn)多重異步回調(diào)時,則代碼會變得混亂和難以維護(hù)。

考察一個應(yīng)用場景：應(yīng)用需要在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行多次查詢，并對多次查詢的結(jié)果綜合處理。若使用數(shù)據(jù)庫提供的異步查詢接口，則需要在前一個查詢操作的回調(diào)函數(shù)中進(jìn)行下一個查詢操作，若寫在一個回調(diào)函數(shù)中，代碼顯臃腫。

Express的一個路由可定義多個處理函數(shù)，這些處理函數(shù)可設(shè)計為鏈?zhǔn)秸{(diào)用，實(shí)現(xiàn)了責(zé)任鏈模式，考察如下代碼：

app.get('/test',function(req,res,next){
    handle1();
    next();
},function(req,res,next){
    handle2();
    next();
},function(req,res,next){
   handle3();
});

上述代碼中：handle1, handle2, handle3構(gòu)成了一個處理責(zé)任鏈“handle1->handle2->handle3”，通過next函數(shù)指引鏈?zhǔn)秸{(diào)用。

Express中路由的責(zé)任鏈應(yīng)用特性使得多重異步嵌套的代碼變得清晰和優(yōu)雅。

   針對本節(jié)開始提到的數(shù)據(jù)庫查詢應(yīng)用場景，下面的示例代碼展示了責(zé)任鏈模式的應(yīng)用特點(diǎn)。

router.get('/querymysql/:id', queryMysqlData, handleQueryData);
 
//查詢mysql表中的數(shù)據(jù)
function queryMysqlData(req, res, next) {
    if ("id" in req.params) {
        dbpool.query(" select * from articles where id=?" ,[req.params.id], function (err, rows, fields) {
            if (err) {
                res.send(err.stack);
            } else {
                if (rows && rows.length > 0) {
                    console.log('The queried rows is: ', rows.length);
                    res.articles = rows;
                    next();
                } else {
                    res.send("no query results!");
                }
            }
        });
    } else {
        res.send("invalid query params!");
    }
}
 
//處理查詢mysql后得到的數(shù)據(jù)
function handleQueryData(req, res) {
    if ("articles" in res) {
        res.send("id:" + req.params.id + ";title:" + res.articles[0].title);
    }else{
        res.send("no query data handled!");
    }
}

3.4.  熔斷器模式

上節(jié)提到的責(zé)任鏈模式本質(zhì)上是一個逐級調(diào)用模型。在分布式服務(wù)架構(gòu)（微服務(wù)架構(gòu)）中，深度調(diào)用常常需要考慮調(diào)用可達(dá)性問題，即需要考慮某級調(diào)用會否一直不響應(yīng)。調(diào)用可達(dá)性問題常使用熔斷器模式，即在調(diào)用端設(shè)置一個熔斷器，熔斷條件產(chǎn)生時，熔斷器發(fā)生熔斷，返回給調(diào)用方調(diào)用失敗信息。

考慮這樣的應(yīng)用場景：對于一些有處理時間要求的請求，當(dāng)在指定時間內(nèi)沒有完成處理，需要向請求方返回處理失敗信息。針對此應(yīng)用場景，可在Express路由中設(shè)置超時熔斷器，當(dāng)處理超時，開啟熔斷器，通知請求方本次處理請求失敗。

上述應(yīng)用場景可使用如下示例代碼應(yīng)對：

app.get('/circuit',function(req, res, next){
    var bt=setTimeout(function () {
        next('route'); //觸發(fā)熔斷
    },3000); //設(shè)置熔斷時間為3秒
   res.breakTimer = bt;
   next();
},function(req,res,next){
    handle2();
    next();
},function(req,res,next){
   handle3();
   clearTimeout(res.breakTimer);//正常執(zhí)行完畢，取消熔斷定時器
});
 
app.get('/circuit ',function(req,res,next){
  if(!res.finished){ //如果還沒有響應(yīng)，啟動熔斷
    //返回給調(diào)用者熔斷信息
    res.send("breakCondition is true, notify the invoker.");
  }
});

4.     小結(jié)

本文介紹了Express框架中路由和路由器的概念、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，并針對典型應(yīng)用場景歸納了REST、AOP、責(zé)任鏈、熔斷器四種應(yīng)用模式，可用于應(yīng)用開發(fā)中的一些常用場景。

5.     參考文獻(xiàn)

  1.  http://expressjs.com/

  2. http://www.runoob.com/


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本文題目：淺析Express中的路由與應(yīng)用模式-創(chuàng)新互聯(lián)
標(biāo)題來源：http://muchs.cn/article44/ddohhe.html

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