深刻理解 Express.js

时间  2019-11-24
标签 深刻 理解 express.js express 栏目 JavaScript 繁體版
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本文针对那些对Node.js有必定了解的读者。假设你已经知道如何运行Node代码，使用npm安装依赖模块。但我保证，你并不须要是这方面的专家。本文针对的是Express 3.2.5版本，以介绍相关概念为主。css

Express.js这么描述本身：”轻量灵活的Node.js Web应用框架”。它能够帮助你快速搭建web应用。若是你使用过Ruby里的Sinatra,那么相信你对这个也会很快就能熟悉。html

和其余web框架同样，Express隐藏了代码背后的祕密，而后告诉你：”别担忧，你不用去理解这个部分”。它来帮你解决这些问题，因此你不用去为这个而烦恼，只用将重心集中到代码上。换句话说，它有某些魔法！node

Express的wiki里介绍了一些它的使用者，其中就有不少知名的公司: MySpace, Klout.git

可是拥有魔力是须要付出代价的，你可能根本就不知道它的工做原理。正如驾驶一辆汽车，我能够很好的驾驭它可是可能不理解为何汽车能够正常工做，可是我最好知道这些东西。若是车坏掉怎么办？若是你想最大程度的去发挥它的性能？若是你对知识有无限的渴望并想去弄清它？github

那么我首先从理解Express的最底层-Node开始。web

底层：Node HTTP服务器正则表达式

Node中有HTTP模块, 它将搭建一个web服务器的过程抽象出来。你能够这样使用:express

  1. // 引入所需模块  
  2. var http = require("http");  
  3.    
  4. // 创建服务器  
  5. var app = http.createServer(function(request, response) {  
  6.     response.writeHead(200, {  
  7.         "Content-Type": "text/plain"     
  8.     });  
  9.     response.end("Hello world!\n");  
  10. });  
  11.    
  12. // 启动服务器  
  13. app.listen(1337, "localhost");  
  14. console.log("Server running at http://localhost:1337/"); 

运行这个程序(假设文件名为 app.js ,运行 node app.js )，你会获得”Hello world!“ 在浏览器访问localhost:1337 ，你会获得一样的结果。你也能够尝试访问其余地址，如 localhost:1337/whatever ，结果仍然会同样。npm

分解以上代码来看。json

第一行使用 require 函数引入Node内置模块 http 。而后存入名为 http 的变量中。若是你要了解更多关于require函数的知识，参考Nodejitsu的文档。

而后咱们使用 http.createServer 将服务器保存至 app 变量。它将一个函数做为参数监听请求。稍后将会详细介绍它。

最后咱们要作的就是告诉服务器监听来自1337端口的请求，以后输出结果。而后一切完成。

好的，回到request请求处理函数。这个函数至关重要。

request方法

在开始这个部分以前，我事先声明这里所涉及的HTTP相关知识与学习Express自己没有太大关係。若是你感兴趣，能够查看HTTP模块文档。

任什么时候候咱们向服务器发起请求，request方法将会被调用。若是你不信，你能够 console.log 将结果打印出来。你会发现每次请求一个页面时它都会出来。

request 是来自客户端的请求。在不少应用中，你可能会看到它的缩写 req 。仔细看代码。咱们修改代码以下:

  1. var app = http.createServer(function(request, response) {  
  2.    
  3.     // 建立answer变量  
  4.     var answer = "";  
  5.     answer += "Request URL: " + request.url + "\n";  
  6.     answer += "Request type: " + request.method + "\n";  
  7.     answer += "Request headers: " + JSON.stringify(request.headers) + "\n";  
  8.    
  9.     // 返回结果  
  10.     response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain" });  
  11.     response.end(answer);  
  12.    
  13. }); 

重启服务器并刷新 localhsot:1337 .你会发现，每次访问一个URL，就会发起一次GET请求，并会获得一堆相似用户代理或者一些其余的更加複杂的HTTP相关信息。若是你访问 localhost:1337/what_is_fraser, 你会看到request的地址发生了变化。若是你使用不一样的浏览器访问，用户代理也会跟着改变，若是你使用POST请求，request的方法也很改变。

response 是另一个部分。正如 request 被缩写为 req ，response 一样被简写为 res 。每次response你都会获得对应的返回结果，以后你即可以经过调用 response.end 来结束。实际上最终你仍是要执行这个方法的, 甚至在node的文档里也是这么描述的。这个方法完成了真正的数据传输部分。你能够创建一个服务器并不调用 req.end 方法，它就会永远存在。

在你返回结果以前，你也能够填写一下header头部部分。咱们的例子里是这么写的:

  1. response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" }); 

这个步骤主要完成两件事情。第一，发送HTTP状态码，表示请求成功。其次，它设置了返回的头部信息。这里表示咱们要返回的是纯文本格式的内容。咱们也能够返回相似JSON或者HTML格式的内容。

未完待续。。。

// 接上回

看了上面的以后，你可能会立马开始利用它来写api了。

  1. var http = require("http");  
  2.    
  3. http.createServer(function(req, res) {  
  4.    
  5.     // Homepage  
  6.     if(req.url == "/") {  
  7.         res.writeHead(200, { "Content-Type": "text/html" });  
  8.         res.end("Welcome to the homepage!");  
  9.     }  
  10.    
  11.     // About page  
  12.     else if (req.url == "/about") {  
  13.         res.writeHead(200, { "Content-Type": "text/html" });  
  14.         res.end("Welcome to the about page!");  
  15.     }  
  16.    
  17.     // 404'd!  
  18.     else {  
  19.         res.writeHead(404, { "Content-Type": "text/plain" });  
  20.         res.end("404 error! File not found.");  
  21.     }  
  22.    
  23. }).listen(1337, "localhost"); 

你能够选择优化代码，让它变得更整洁。也能够向npm.org的那帮傢伙同样用原生的Node来编写。可是你也能够选择去建立一个框架。这就是Sencha所作的，并把这个框架称为 – Connect.

中间件: Connect

Connect是Nodejs的中间件。可能你如今还并不太理解什么是中间件(middleware)，别担忧，我立刻会进行详细解释。

一段Connect代码

假如咱们想要编写和上面同样的代码，可是此次咱们要使用Connect.别忘记安装Connect模块(npm install)。完成以后，代码看起来很是类似。

  1. // 引入所需模塊  
  2. var connect = require("connect");  
  3. var http = require("http");  
  4.    
  5. // 创建app  
  6. var app = connect();  
  7.    
  8. // 添加中间件  
  9. app.use(function(request, response) {  
  10.     response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });  
  11.     response.end("Hello world!\n");  
  12. });  
  13.    
  14. // 启动应用  
  15. http.createServer(app).listen(1337); 

下面分解这段代码来看。

首先咱们分别引入了Connect和Node HTTP模块。

接下来和以前同样声明 app 变量，可是在建立服务器时，咱们调用了 connect().这有是如何工做的？

咱们添加了一个中间件，实际上就是一个函数。传入 app.use ，几乎和上面使用request方法写法同样。实际上代码是从上面粘贴过来的。

以后咱们创建并啓动服务器。 http.createServer 接收函数做为参数。没错，app 实际上也是一个函数。这是一个Connect提供的函数，它会查找代码并自上而下执行。

(你可能会看见其余人使用 app.listen(1337), 这实际上只是将 http.createServer 返回一个promise对象。 再Connect和Express中都是同样的原理。)

接下来解释什么是中间件(middleware).

什么是中间件?

首先推荐阅读Stephen Sugden对于Connect中间件的描述,比我讲的更好。若是你不喜欢个人解释，那就去看看。

还记得以前的request方法？每一个中间件都是一个handler.依次传入request, response, next三个参数。

一个最基本的中间件结构以下:

  1. function myFunMiddleware(request, response, next) {  
  2.     // 对request和response做出相应操做  
  3.     // 操做完毕后返回next()便可转入下個中间件  
  4.     next();  
  5. } 

当咱们啓动一个服务器，函数开始从顶部一直往下执行。若是你想输出函数的执行过程，添加一下代码:

  1. var connect = require("connect");  
  2. var http = require("http");  
  3. var app = connect();  
  4.    
  5. // log中间件  
  6. app.use(function(request, response, next) {  
  7.     console.log("In comes a " + request.method + " to " + request.url);  
  8.     next();  
  9. });  
  10.    
  11. // 返回"hello world"  
  12. app.use(function(request, response, next) {  
  13.     response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });  
  14.     response.end("Hello World!\n");  
  15. });  
  16.    
  17. http.createServer(app).listen(1337); 

若是你啓动应用并访问 localhost:1337，你会看到服务器能够log出相关信息。

有一点值得注意，任何能够在Node.js下执行的代码均可以在中间件执行。例如上面咱们所使用的req.method 方法。

你固然能够编写本身的中间件，可是也不要错过Connect的一些很cool的第三方中间件。下面咱们移除本身的log中间件，使用Connect内置方法。

  1. var connect = require("connect");  
  2. var http = require("http");  
  3. var app = connect();  
  4.    
  5. app.use(connect.logger());  
  6. // 一個有趣的事实：connect.logger返回一個函数  
  7.    
  8. app.use(function(request, response) {  
  9.     response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });  
  10.     response.end("Hello world!\n");  
  11. });  
  12.    
  13. http.createServer(app).listen(1337); 

跳转至浏览器并访问 localhost:1337 你会获得一样的结果。

很快有人就会想使用上面的中间件组合起来建立一个完整应用。代码以下:

  1. var connect = require("connect");  
  2. var http = require("http");  
  3. var app = connect();  
  4.    
  5. app.use(connect.logger());  
  6.    
  7. // Homepage  
  8. app.use(function(request, response, next) {  
  9.     if (request.url == "/") {  
  10.         response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });  
  11.         response.end("Welcome to the homepage!\n");  
  12.         // The middleware stops here.  
  13.     } else {  
  14.         next();  
  15.     }  
  16. });  
  17.    
  18. // About page  
  19. app.use(function(request, response, next) {  
  20.     if (request.url == "/about") {  
  21.         response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });  
  22.         response.end("Welcome to the about page!\n");  
  23.         // The middleware stops here.  
  24.     } else {  
  25.         next();  
  26.     }  
  27. });  
  28.    
  29. // 404'd!  
  30. app.use(function(request, response) {  
  31.     response.writeHead(404, { "Content-Type": "text/plain" });  
  32.     response.end("404 error!\n");  
  33. });  
  34.    
  35. http.createServer(app).listen(1337); 

“这个看起来不太好看!我要本身写框架！”

某些人看了Connect的代码以后以为，“这个代码能够更简单”。因而他们创造了Express.（事实上他们好像直接盗用了Sinatra.）

 

最顶层: Express

文章进入第三部分，咱们开始真正进入Express.

正如Connect拓展了Node, Express拓展Connect.代码的开始部分看起来和在Connect中很是相似：

  1. var express = require("express");  
  2. var http = require("http");  
  3. var app = express(); 

结尾部分也同样:

  1. http.createServer(app).listen(1337); 

中间部分纔是不同的地方。Connect为咱们提供了中间件，Express则为咱们提供了另外三个优秀的特性： 路由分发，请求处理，视图渲染。首先从若有开始看。

特性一：路由

路由的功能就是处理不一样的请求。在上面的不少例子中，咱们分别有首页，关于和404页面。咱们是经过 if 来判断并处理不一样请求地址。

可是Express却能够作的更好。Express提供了”routing”这个东西，也就是咱们所说的路由。我以为可读性甚至比纯文字还要好。

  1. var express = require("express");  
  2. var http = require("http");  
  3. var app = express();  
  4.    
  5. app.all("*", function(request, response, next) {  
  6.     response.writeHead(404, { "Content-Type": "text/plain" });  
  7.     next();  
  8. });  
  9.    
  10. app.get("/", function(request, response) {  
  11.     response.end("Welcome to the homepage!");  
  12. });  
  13.    
  14. app.get("/about", function(request, response) {  
  15.     response.end("Welcome to the about page!");  
  16. });  
  17.    
  18. app.get("*", function(request, response) {  
  19.     response.end("404!");  
  20. });  
  21.    
  22. http.createServer(app).listen(1337); 

简单的引入相关模块以后，咱们当即调用 app.all处理全部请求。写法看起来也很是像中间件不是吗？

代码中的 app.get 就是Express提供的路由系统。也能够是 app.post 来处理POST请求，或者是PUT和任何的HTTP请求方式。第一个参数是路径，例如 /about 或者 /。第二个参数相似咱们以前所见过的请求handler。引用Expess文档的内容:

这些请求handler和中间件同样，惟一的区别是这些回调函数会调用 next('route') 从而可以继续执行剩下的路由回调函数。这种机制

简单说来，它们和咱们以前提过的中间件是同样，只不过是一些函数而已。

这些路由也能够更加灵活，看起来是这样：

  1. app.get("/hello/:who", function(req, res) {  
  2.     res.end("Hello, " + req.params.who + ".");      
  3. }); 

重启服务器并在浏览器访问 localhost:1337/hello/animelover69 你会获得以下信息：

  1. <code>Hello, animelover69. </code> 

这些文档演示了如何使用正则表达式，可使得路由更加灵活。若是只是单从概念理解来说，我说的已经足够了。

可是还有更加值得咱们去关注的。

特性二：请求处理 request handling

Express将你传入请求的handler传入request和response对象中。原先该有的还在，可是却加入了更多新的特性。API文档里有详细解释。下面让咱们来看一些例子。

其中一个就是 redirect 方法。代码以下：

  1. response.redirect("/hello/anime");  
  2. response.redirect("http://xvfeng.me");  
  3. response.redirect(301, "http://xvfeng.me"); // HTTP 301状态码 

以上代码既不属于原生Node代码也不是来自与Connect,而是Express中自身添加的。它加入了一些例如sendFile，让你传输整个文件等功能：

  1. response.sendFile("/path/to/anime.mp4"); 

request对象还有一些很cool的属性，例如 request.ip 能够获取IP地址, request.files 上传文件等。

理论上来说，咱们要知道的东西也不是太多，Express作的只是拓展了request和response对象而已。Express所提供的方法，请参考API文档.

特性三：视图

Express能够渲染视图。代码以下：

  1. // 启动Express  
  2. var express = require("express");  
  3. var app = express();  
  4.    
  5. // 設置view目錄  
  6. app.set("views", __dirname + "/views");  
  7.    
  8. // 設置模板引擎  
  9. app.set("view engine", "jade"); 

开头部分的代码和前面基本同样。以后咱们指定视图文件所在目录。而后告诉Express咱们要使用 Jade做为模板引擎。 Jade是一种模板语言。稍后将会详细介绍。

如今咱们已经设置好了view.可是如何来使用它呢？

首先咱们创建一个名为 index.jade 的文件并把它放入 views 目录。代码以下：

  1. doctype 5  
  2. html  
  3.   body  
  4.     h1 Hello, world!  
  5.     p= message 

代码只是去掉了括号的HTML代码。若是你懂HTML那确定也看得懂上面的代码。惟一有趣的是最后同样。 message 是一个变量。它是从哪里来的呢？立刻告诉你。

咱们须要从Express中渲染这个视图。代码以下：

  1. app.get("/", function(request, response) {  
  2.     response.render("index", { message: "I love anime" });      
  3. }); 

Express为 response 对象添加了一个 render 方法。这个方法能够处理不少事情，但最主要的仍是加载模板引擎和对应的视图文件，以后渲染成普通的HTML文档，例如这里的 index.jade.

最后一步(我以为可能算是第一步)就是安装Jade,由于它自己并非Express的一部分。添加至package.json 文件并使用 npm install 进行安装。

若是一块儿设置完毕，你会看到这个页面。完整代码.

加分特性： 全部代码来自于Connect和Node

我须要再次提醒你的是Express创建与Connect和Node之上，这意味着全部的Connect中间件都可以在Express中使用。这个对与开发来说帮助很大。例如：

  1. var express = require("express");  
  2. var app = express();  
  3.    
  4. app.use(express.logger());  // 继承自Connect  
  5.    
  6. app.get("/", function(req, res) {  
  7.     res.send("fraser");      
  8. });  
  9.    
  10. app.listen(1337); 

若是说你从这篇文章中学到了一点什么，就是这一点。

实战

本文的大部份内容都是理论，可是下面我将教你如何使用它来作一点你想作的东西。我不想说的过于具体。

你能够将Express安装到系统全局，从而能够在命令行使用它。它能够帮助你迅速的完成代码组织并啓动应用。使用npm安装：

  1. <code># 安装时可能须要加 `sudo` npm install -g express </code> 

若是你须要帮助，输入 express --help 。它加入一些可选参数。例如，若是你想使用EJS模板引擎，LESS做为CSS引擎。应用的名称为”myApp”.输入如下命令：

  1. <code>express --ejs --css less myApp </code> 

这里会自动生成不少文件。进入项目目录，并使用 npm install 安装依赖包，以后即可以使用 node app啓动应用！我建议你详细的查看项目结构和代码。它可能还算不上一个真正的应用，可是我以为它对于初学者来说仍是颇有帮助的。

项目Github目录下也有一些颇有帮助的文档。

一些补充

  • 若是你也和我同样喜欢使用CoffeeScript，好消息是Express完美支持CoffeeScript.你甚至不须要编译它。这样你只用 coffee app.coffee 便可啓动应用。我在个人其余项目中也是这么作的。
  • 在我看到 app.use(app.router) 的时候我很疑惑： Express不是一直在使用router吗？简单回答是app.router 是Express的路由中间件，在你定义路由的时候被直接添加到项目中。若是你须要在加载其余文件以前应用，也能够直接引入它。关于这么作的缘由，请参考StackOverflow的这个答桉.
  • 本文是针对Express 3，而在第四版的规划中又会有不少大的改动。最明显的是，Experss可能要将会分解成一些小的模块，并吸取Connect的一些特性。这个虽然还在计划中，可是也值得一看。

若是这个还不能知足你？你确定是个变态！你很快就会变成像一个瘾君子，半睁着眼，耗尽你最后一点精力，写着苦逼的代码。

正如Rails成为使用Ruby创建网页应用的王者同样，我以为Express也会成为Node中的主流。可是和Rails不同，Express 更加底层。彷佛尚未一个真正意义上的高级Node库。我以为可能会发生改变。（译者注：这点我不一样意，Node的不少思想来自与Unix哲学，强调的是一个Module只解决一个问题，而不是成为一个複杂的库。不少Rails的开发者转向Node，就是由于Rails正在逐渐变得臃肿，不易自定义，且效率逐渐下降。）。

这里我就再也不多谈。已经又不少很基于Express创建了新的东西，Expess的维基里有列举。若是你以为好能够随意使用它们，若是你喜欢从底层作起，你也能够只选择Express。无论是哪种，好好利用它吧。

原文地址：http://evanhahn.com/understanding-express-js/

译文连接：Fraser Xu

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