koa指的是一個類似Express的基於Node實現的web框架,致力於成為web應用和API開發領域中的一個更小、更富有表現力、更健壯的基石。 Koa並沒有捆綁任何中間件,而是提供了一套優雅的方法,幫助用戶快速而愉快地編寫服務端應用程式。
本教學操作環境:windows7系統、nodejs 12.19.0&&koa2.0版、Dell G3電腦。
Koa
是一個類似Express的Web
開發框架,創辦人也是同一個人。它的主要特點是,使用了ES6的Generator函數
,進行了架構的重新設計。也就是說,Koa的原理和內部結構很像Express,但是語法和內部結構進行了升級。
Koa 是一個新的 web 框架,由 Express 幕後的原班人馬打造, 致力於成為 web 應用和 API 開發領域中的一個更小、更富有表現力、更健壯的基石。透過利用 async 函數,Koa 幫你丟棄回呼函數,並有力地增強錯誤處理。 Koa 並沒有捆綁任何中間件, 而是提供了一套優雅的方法,幫助您快速而愉快地編寫服務端應用程式。
官方faq
有這樣一個問題:」為什麼koa不是Express 4.0?“,回答是這樣的:”Koa與Express有很大差異,整個設計都是不同的,所以如果將Express 3.0按照這種寫法升級到4.0,就意味著重寫整個程式。所以,我們覺得創造一個新的庫,是更合適的做法。「
Koa應用程式就是一個
物件,包含了一個
middleware數組,這個陣列由一組
Generator函數組成。這些函數負責對HTTP請求進行各種加工,例如產生快取、指定代理、請求重定向等等。
var koa = require('koa'); var app = koa(); app.use(function *(){ this.body = 'Hello World'; }); app.listen(3000);
的網頁。
方法用於為
middleware陣列新增
Generator函數。
方法指定監聽端口,並啟動目前應用。
它實際上等同於下面的程式碼。 var http = require('http'); var koa = require('koa'); var app = koa(); http.createServer(app.callback()).listen(3000);2 中間件
Koa的中間件很像
Express的中間件,也是
對HTTP請求進行處理的函數,但必須是一個
Generator函數。
而且,Koa的中間件是一個
級聯式(Cascading)的結構,也就是說,屬於是層層調用,
第一個中間件調用第二個中間件,
第二個呼叫第三個,以此類推。
上游的中間件必須等到下游的中間件回傳結果,才會繼續執行,這點很像遞迴。
中間件透過目前應用的
use方法註冊。
app.use(function* (next){ var start = new Date; // (1) yield next; // (2) var ms = new Date - start; // (3) console.log('%s %s - %s', this.method, this.url, ms); // (4) });上面程式碼中,
app.use方法的參數就是中間件,它是一個
Generator函數,
最大的特性就是function指令與參數之間,
必須有一個星號。 Generator函數的參數next
,表示下一個中間件。
Generator函數內部使用
yield指令,將程式的執行權轉交給下一個中間件,即
yield next,要等到下一個中介軟體返回結果,才會繼續往下執行。
,第一行賦值語句先執行,開始計時,
語句將執行權交給下一個中間件,當前中間件就暫停執行
app.use(function *() { this.body = "header\n"; yield saveResults.call(this); this.body += "footer\n"; }); function *saveResults() { this.body += "Results Saved!\n"; }上面程式碼中,第一個中介軟體呼叫第二個中間件saveResults,它們都會向this.body寫入內容。最後,this.body的輸出如下。
header Results Saved! footer只要有一個中間件缺少
yield next語句,後面的中間件都不會執行,這一點要引起注意。
app.use(function *(next){ console.log('>> one'); yield next; console.log('<< one'); }); app.use(function *(next){ console.log('>> two'); this.body = 'two'; console.log('<< two'); }); app.use(function *(next){ console.log('>> three'); yield next; console.log('<< three'); });上面程式碼中,因為第二個中間件少了
yield next語句,第三個中間件並不會執行。
如果想跳過一個中間件,可以直接在該中間件的第一行語句寫上return yield next。
app.use(function* (next) { if (skip) return yield next; })
由於Koa要求中間件唯一的參數就是next,導致如果要傳入其他參數,必須另外寫一個回傳
Generator函數的函數。
function logger(format) { return function *(next){ var str = format .replace(':method', this.method) .replace(':url', this.url); console.log(str); yield next; } } app.use(logger(':method :url'));上面程式碼中,真正的中間件是logger函數的回傳值,而logger函數是可以接受參數的。
由于中间件的参数统一为next
(意为下一个中间件),因此可以使用.call(this, next)
,将多个中间件进行合并。
function *random(next) { if ('/random' == this.path) { this.body = Math.floor(Math.random()*10); } else { yield next; } }; function *backwards(next) { if ('/backwards' == this.path) { this.body = 'sdrawkcab'; } else { yield next; } } function *pi(next) { if ('/pi' == this.path) { this.body = String(Math.PI); } else { yield next; } } function *all(next) { yield random.call(this, backwards.call(this, pi.call(this, next))); } app.use(all);
上面代码中,中间件all内部,就是依次调用random、backwards、pi,后一个中间件就是前一个中间件的参数。
Koa内部使用koa-compose
模块,进行同样的操作,下面是它的源码。
function compose(middleware){ return function *(next){ if (!next) next = noop(); var i = middleware.length; while (i--) { next = middleware[i].call(this, next); } yield *next; } } function *noop(){}
上面代码中,middleware是中间件数组。前一个中间件的参数是后一个中间件,依次类推。如果最后一个中间件没有next参数,则传入一个空函数。
可以通过this.path属性,判断用户请求的路径,从而起到路由作用。
app.use(function* (next) { if (this.path === '/') { this.body = 'we are at home!'; } }) // 等同于 app.use(function* (next) { if (this.path !== '/') return yield next; this.body = 'we are at home!'; })
下面是多路径的例子。
let koa = require('koa') let app = koa() // normal route app.use(function* (next) { if (this.path !== '/') { return yield next } this.body = 'hello world' }); // /404 route app.use(function* (next) { if (this.path !== '/404') { return yield next; } this.body = 'page not found' }); // /500 route app.use(function* (next) { if (this.path !== '/500') { return yield next; } this.body = 'internal server error' }); app.listen(8080)
上面代码中,每一个中间件负责一个路径,如果路径不符合,就传递给下一个中间件。
复杂的路由需要安装koa-router插件。
var app = require('koa')(); var Router = require('koa-router'); var myRouter = new Router(); myRouter.get('/', function *(next) { this.response.body = 'Hello World!'; }); app.use(myRouter.routes()); app.listen(3000);
上面代码对根路径设置路由。
Koa-router实例提供一系列动词方法,即一种HTTP动词对应一种方法。典型的动词方法有以下五种。
路径模式
,第二个是对应的控制器方法
(中间件),定义用户请求该路径时服务器行为。router.get('/', function *(next) { this.body = 'Hello World!'; });
上面代码中,router.get
方法的第一个参数是根路径,第二个参数是对应的函数方法。注意
,路径匹配的时候,不会把查询字符串考虑在内。比如,/index?param=xyz匹配路径/index。
有些路径模式比较复杂,Koa-router允许为路径模式起别名。
起名时,别名要添加为动词方法的第一个参数,这时动词方法变成接受三个参数。
router.get('user', '/users/:id', function *(next) { // ... });
上面代码中,路径模式\users\:id
的名字就是user
。路径的名称,可以用来引用对应的具体路径,比如url方法可以根据路径名称,结合给定的参数,生成具体的路径。
router.url('user', 3); // => "/users/3" router.url('user', { id: 3 }); // => "/users/3"
上面代码中,user就是路径模式的名称,对应具体路径/users/:id。url方法的第二个参数3,表示给定id的值是3,因此最后生成的路径是/users/3。
Koa-router允许为路径统一添加前缀。
var router = new Router({ prefix: '/users' }); router.get('/', ...); // 等同于"/users" router.get('/:id', ...); // 等同于"/users/:id"
路径的参数通过this.params
属性获取,该属性返回一个对象,所有路径参数都是该对象的成员。
// 访问 /programming/how-to-node router.get('/:category/:title', function *(next) { console.log(this.params); // => { category: 'programming', title: 'how-to-node' } }); param方法可以针对命名参数,设置验证条件。 router .get('/users/:user', function *(next) { this.body = this.user; }) .param('user', function *(id, next) { var users = [ '0号用户', '1号用户', '2号用户']; this.user = users[id]; if (!this.user) return this.status = 404; yield next; })
上面代码中,如果/users/:user
的参数user对应的不是有效用户(比如访问/users/3),param方法注册的中间件会查到,就会返回404错误。
redirect方法会将某个路径的请求,重定向到另一个路径,并返回301状态码。
router.redirect('/login', 'sign-in'); // 等同于 router.all('/login', function *() { this.redirect('/sign-in'); this.status = 301; });
redirect方法的第一个参数是请求来源,第二个参数是目的地,两者都可以用路径模式的别名代替。
this
表示上下文对象context
,代表一次HTTP请求和回应
,即一次访问/回应的所有信息,都可以从上下文对象获得。app.use(function *(){ this; // is the Context this.request; // is a koa Request this.response; // is a koa Response });
context
对象的很多方法,其实是定义在ctx.request对象或ctx.response对象上面
比如,ctx.type
和ctx.length
对应于ctx.response.type
和ctx.response.length
,ctx.path和ctx.method对应于ctx.request.path和ctx.request.method。
context对象的全局属性。
this.state.user = yield User.find(id);
上面代码中,user
属性存放在this.state
对象上面,可以被另一个中间件读取。
context对象的全局方法。
this.throw(403); this.throw('name required', 400); this.throw('something exploded'); this.throw(400, 'name required'); // 等同于 var err = new Error('name required'); err.status = 400; throw err;
Koa提供内置的错误处理机制,任何中间件抛出的错误都会被捕捉到,引发向客户端返回一个500
错误,而不会导致进程停止,因此也就不需要forever这样的模块重启进程。
app.use(function *() { throw new Error(); });
上面代码中,中间件内部抛出一个错误,并不会导致Koa应用挂掉。Koa内置的错误处理机制,会捕捉到这个错误。
当然,也可以额外部署自己的错误处理机制。
app.use(function *() { try { yield saveResults(); } catch (err) { this.throw(400, '数据无效'); } });
上面代码自行部署了try...catch
代码块,一旦产生错误,就用this.throw
方法抛出。该方法可以将指定的状态码和错误信息,返回给客户端。
对于未捕获错误,可以设置error事件的监听函数。
app.on('error', function(err){ log.error('server error', err); });
error
事件的监听函数还可以接受上下文对象,作为第二个参数。
app.on('error', function(err, ctx){ log.error('server error', err, ctx); });
如果一个错误没有被捕获,koa会向客户端返回一个500错误“Internal Server Error”。this.throw
方法用于向客户端抛出一个错误。
this.throw(403); this.throw('name required', 400); this.throw(400, 'name required'); this.throw('something exploded'); this.throw('name required', 400) // 等同于 var err = new Error('name required'); err.status = 400; throw err; this.throw方法的两个参数,一个是错误码,另一个是报错信息。如果省略状态码,默认是500错误。 this.assert方法用于在中间件之中断言,用法类似于Node的assert模块。 this.assert(this.user, 401, 'User not found. Please login!');
上面代码中,如果this.user属性不存在,会抛出一个401错误。
由于中间件是层级式调用,所以可以把try { yield next }
当成第一个中间件。
app.use(function *(next) { try { yield next; } catch (err) { this.status = err.status || 500; this.body = err.message; this.app.emit('error', err, this); } }); app.use(function *(next) { throw new Error('some error'); })
cookie的读取和设置。
this.cookies.get('view'); this.cookies.set('view', n);
get和set
方法都可以接受第三个参数,表示配置参数。其中的signed
参数,用于指定cookie
是否加密。
如果指定加密的话,必须用app.keys指定加密短语。
app.keys = ['secret1', 'secret2']; this.cookies.set('name', '张三', { signed: true });
this.cookie的配置对象的属性如下。
signed
:cookie是否加密。expires
:cookie何时过期path
:cookie的路径,默认是“/”。domain
:cookie的域名。secure
:cookie是否只有https请求下才发送。httpOnly
:是否只有服务器可以取到cookie,默认为true。var session = require('koa-session'); var koa = require('koa'); var app = koa(); app.keys = ['some secret hurr']; app.use(session(app)); app.use(function *(){ var n = this.session.views || 0; this.session.views = ++n; this.body = n + ' views'; }) app.listen(3000); console.log('listening on port 3000');
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