使用Node.js实现一个express框架

Peter谭金杰

发布于 2020-08-10 10:29:08

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手写一个`express`系列

`express`的基本用法

const express = require("express");
const app = express();

app.get("/test", (req, res, next) => {
  console.log("*1");
//   res.end("2");
  next();
});

app.get("/test", (req, res, next) => {
  console.log("*2");
  res.end("2");
});

app.listen(8888, (err) => {
  !err && console.log("监听成功");
});

当我访问localhost:8888/test时候,返回了:2,服务端打印了

*1
*2

从上面可以看到什么?
- express默认引入调用后返回一个app对象
- app.listen 会启动进程监听端口
- 每次收到请求,对应的url和method会触发相应挂载在app上对应的回调函数
- 调用 next 方法,会触发下一个

一起来实现一个简单的`express`框架

定义属于我们的express文件入口,这里使用class来实现

class express {

}

module.exports = express;

需要的原生模块http,创建进程监听端口

const { createServer } = require("http");

给 class 定义 listen 方法,监听端口

class express {
  listen(...args) {
    createServer(cb).listen(...args);
  }
}

这样就可以通过调用 class 的 listen 去调用 http 模块的 listen 了,这里的cb我们可以先不管,你要知道每次接受到请求,必然会调用 cb 函数,这个是 createServer 原生模块帮我们封装好的

实现接收到请求触发

实现app.get app.post等方法
- 目前我们接受到响应,就会触发 cb 这个回调函数,那我们打印下,看看是什么参数?

class express {
  cb() {
    return (req, res) => {
      console.log(res, res, "开始行动");
    };
  }
  listen(...args) {
    createServer(this.cb()).listen(...args);
  }
}

发现此时的 req 和 res 正是我们想要的可读流和可写流.
开始编写 get 和 post 方法
- 这里注意,有路由是'/'的,这种是不管任何路由都会触发一次

  constructor() {
    this.routers = {
      get: [],
      post: [],
    };
  }

  get(path, handle) {
    this.routers.get.push({
      path,
      handle,
    });
  }
  post(path, handle) {
    this.routers.post.push({
      path,
      handle,
    });
  }

初始化时候定义 get、post 的数组储存对应的 path 和 handle.
需要触发路由回调的时候,首先要找到对应的请求方式下对应的 url 的 handle 方法,然后触发回调.
如何找到对应请求方式下的 url 对应的 handle 方法? 在接到请求时候就要遍历一次
- 这里要考虑匹配多个路由,意味着,我们可能遇到像最开始一样,有两个 get 方式的 test 路由

  cb() {
    return (req, res) => {
      const method = req.method.toLowerCase();
      console.log(this.routers[method], ",method");
      const url = req.url;
      this.routers[method].forEach((item) => {
        item.path === url && item.handle(req, res);
      });
    };
  }
  listen(...args) {
    createServer(this.cb()).listen(...args);
  }

上面根据 method 找到对应的数组,遍历找到请求的路由,触发回调,此时已经能正常返回数据了

[ { method: 'get', path: '/test', handle: [Function] } ] ,method

此时最简单的express已经完成了,但是我们好像忘了最重要的中间件

完成最重要的中间件功能

首先要知道,express中间件分两种,一种带路由的,那就是根据路由决定是否触发
另外一种就是不带路由的,像静态资源这种. 是用户访问任何路由都要触发一次的
那我们需要一个 all 数组储存这种任意路由都需要匹配触发的

 constructor() {
    this.routers = {
      get: [],
      post: [],
      all: [],
    };
  }

之前的直接通过 push 方式是太粗暴.如果用户需要中间件功能,不传路由,那就要做特殊处理,这里通过一个中间函数处理下
改造get、post方法,定义handleAddRouter方法

  handleAddRouter(path, handle) {
    let router = {};
    if (typeof path === "string") {
      router = {
        path,
        handle,
      };
    } else {
      router = {
        path: "/",
        handle: path,
      };
    }
    return router;
  }

  get(path, handle) {
    const router = this.handleAddRouter(path, handle);
    this.routers.get.push(router);
  }

  post(path, handle) {
    const router = this.handleAddRouter(path, handle);
    this.routers.post.push(router);
  }

  use(path, handle) {
    const router = this.handleAddRouter(path, handle);
    this.routers.all.push(router);
  }

每次添加之前,先触发一次handleAddRouter,如果是 path 为空的中间件,直接传入函数的,那么 path 帮它设置成'/'
我们还遗留了一个点,next的实现,因为我们现在加了all这个数组后,意味着可能有多个中间件,那么可能一次请求打过来,就要触发多个路由

这里要注意,promise.then 源码实现和 express 的 next、以及 koa 的洋葱圈、redux 的中间件实现,有着一丁点相似,当你能真的领悟前后端框架源码时候,发现大都相似

阅读我的文章，足以击破所有前后端源码.而且可以手写出来, 我们只学最核心的,抓重点学习,野蛮生长!

实现`next`

思路：
- 首先要找到所有匹配的路由
- 然后逐个执行(看 next 的调用)
定义search方法,找到所有匹配的路由

  search(method, url) {
    const matchedList = [];
    [...this.routers[method], ...this.routers.all].forEach((item) => {
      item.path === url && matchedList.push(item.handle);
    });
    return matchedList;
  }

  cb() {
    return (req, res) => {
      const method = req.method.toLowerCase();
      const url = req.url;
      const matchedList = this.search(method, url);
    };
  }

matchedList就是我们想要找到的所有路由
为了完成next,我们要将req ,res , matchedList存入闭包中,定义handle方法

  handle(req, res, matchedList) {
    const next = () => {
      const midlleware = matchedList.shift();
      if (midlleware) {
        midlleware(req, res, next);
      }
    };
    next();
  }
  cb() {
    return (req, res) => {
      const method = req.method.toLowerCase();
      const url = req.url;
      const matchedList = this.search(method, url);
      this.handle(req, res, matchedList);
    };
  }

这样我们就完成了next方法,只要手动调用 next 就会调用下一个匹配到的路由回调函数

不到一百行代码,就完成了这个简单的express框架

写在最后

只要你根据我这些文章去认真自己实现一次,一年内拿个 P6 应该没什么问题
大道至简,希望你能通过这些文章真的学到框架的原理,进而自己能写出一些框架,走向更高的层级
我是Peter,曾经 20 万人超级群桌面软件的架构师,现在就职于明源云,担任分公司前端负责人,目前深圳这边需要招聘两位中高级前端,3D数据可视化方向,期待你的到来
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