理解 Koa 框架中介軟體原理
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Node 主要用在開發 Web 應用，koa 是目前 node 裡最流行的 web 框架。
在 Node 開啟一個 http 服務簡直易如反掌,官網 demo。
const http = require("http");
const server = http.createServer((req, res) => {
res.statusCode = 200;
res.setHeader("Content-Type", "text/plain");
res.end("Hello World\n");
});
const hostname = "127.0.0.1";
const port = 3000;
server.listen(port, hostname, () => {
console.log(`Server running at http://${hostname}:${port}/`);
});
複製程式碼
- 引入
http模組，http的createServer方法建立了一個http.Server的例項。 -
server監聽3000埠。 - 我們傳入到
createServer裡的函式實際是監聽request事件的回撥，每當請求進來，監聽函式就會執行。 -
request事件的監聽函式，其函式接受兩個引數，分別是req和res。其中req是一個可讀流，res是一個可寫流。我們通過req獲取http請求的所有信息，同時將資料寫入到res來對該請求作出響應。
koa 應用
koa 如何建立一個 server, 直接上個官網的例子
const Koa = require("koa");
const app = new Koa();
// x-response-time
app.use(async (ctx, next) => {
const start = Date.now();
await next();
const ms = Date.now() - start;
ctx.set("X-Response-Time", `${ms}ms`);
});
// logger
app.use(async (ctx, next) => {
const start = Date.now();
await next();
const ms = Date.now() - start;
console.log(`${ctx.method} ${ctx.url} - ${ms}`);
});
// response
app.use(async ctx => {
ctx.body = "Hello World";
});
app.listen(3000);
複製程式碼
中介軟體概念在程式設計中使用廣泛, 不管是前端還是後端, 在實際程式設計中或者框架設計都有使用到這種實用的模型。
基本上，Koa 所有的功能都是通過中介軟體實現的。
每個中介軟體預設接受兩個引數，第一個引數是 Context 物件，第二個引數是 next 函式。只要呼叫 next 函式，就可以把執行權轉交給下一個中介軟體。
如果中介軟體內部沒有呼叫 next 函式，那麼執行權就不會傳遞下去。
多箇中間件會形成一個棧結構（middle stack），以“先進後出”（first-in-last-out）的順序執行。整個過程就像，先是入棧，然後出棧的操作。
上面程式碼的執行順序是：
請求 ==> x-response-time 中介軟體 ==> logger 中介軟體 ==> response中介軟體 ==> logger 中介軟體 ==> response-time 中介軟體 ==> 響應 複製程式碼
理解 Koa 的中介軟體機制（原始碼分析）
閱讀原始碼，化繁為簡,我們看看 koa 的中介軟體系統是如何實現的。
class Application extends Emitter {
constructor() {
super();
this.middleware = [];
},
use(fn) {
this.middleware.push(fn);
return this;
},
callback() {
const fn = compose(this.middleware);
return function(req, res) {
return fn(ctx);
};
},
listen(...args) {
const server = http.createServer(this.callback());
return server.listen(...args);
}
}
複製程式碼
好了，精簡結束，一不小心，去枝末節，最後只剩下不到 20 行程式碼。
這就是框架的核心，簡化後的程式碼非常清晰，有點不可思議,但核心就是這麼簡單。
我們先分析以上程式碼做了什麼事。
-
我們定義了一個
middleware陣列來儲存中介軟體。 -
我們定一個了一個
use方法來註冊一箇中間件。其實就是簡單的push到自身的mideware這個陣列中。 -
我們還使用了一個
compose方法，傳入middleware，應該是做了一些處理，返回了一個可執行的方法。
你一定對中間的 compose 方法很好奇，初此之外的程式碼都容易理解，唯獨這個 compose 不太知道究竟做了什麼。
其實， compose 就是整個中介軟體框架的核心。
compose 之外，程式碼已經很清楚的定義了
-
中介軟體的儲存
-
中介軟體的註冊
而 compose 方法做了最為重要的一件事
- 中介軟體的執行
核心原始碼 compose
先上碼
function compose(middleware) {
return function(context, next) {
// last called middleware #
let index = -1;
return dispatch(0);
function dispatch(i) {
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 {
return Promise.resolve(fn(context, dispatch.bind(null, i + 1)));
} catch (err) {
return Promise.reject(err);
}
}
};
}
複製程式碼
我試圖去簡化一下這個方法，但方法本身已經足夠簡潔。
程式碼很簡潔。
通過 next()傳遞 實現中介軟體呼叫, 結合 Promise 採用 遞迴呼叫 的通知機制。
看圖
這種形式的控制流讓整個 Koa 框架中介軟體的訪問呈現出 自上而下的中介軟體流 + 自下而上的 response 資料流 的形式。
Koa 本身做的工作僅僅是定製了中介軟體的編寫規範，而不內建任何中介軟體。一個 web request 會通過 Koa 的中介軟體棧，來動態完成 response 的處理。
koa 在中介軟體語法上面採用了 async + await 語法來生成 Promise 形式的程式控制流。
總結
koa 是非常精簡的框架, 其中的精粹思想就是洋蔥模型(中介軟體模型), koa 框架的中介軟體模型非常好用並且簡潔, 但是也有自身的缺陷, 一旦中介軟體陣列過於龐大, 效能會有所下降,我們需要結合自身的情況與業務場景作出最合適的選擇.