koa2特性
A Koa application is an object containing an array of middleware functions which are composed and executed in a stack-like manner upon request.
- 只提供封装好http上下文、请求、响应，以及基于async/await的中间件容器
- 基于koa的app是由一系列中间件组成，原来是generator中间件，现在被async/await代替（generator中间件，需要通过中间件koa-convert封装一下才能使用）
- 按照app.use(middleware)顺序依次执行中间件数组中的方法
1.0 版本是通过组合不同的 generator，可以免除重复繁琐的回调函数嵌套，并极大地提升错误处理的效率。
2.0版本Koa放弃了generator，采用Async 函数实现组件数组瀑布流式（Cascading）的开发模式。
源码文件
├── lib
│ ├── application.js
│ ├── context.js
│ ├── request.js
│ └── response.js
└── package.json
核心代码就是lib目录下的四个文件
- application.js 是整个koa2 的入口文件，封装了context，request，response，以及最核心的中间件处理流程。
- context.js 处理应用上下文，里面直接封装部分request.js和response.js的方法
- request.js 处理http请求
- response.js 处理http响应
koa流程
koa的流程分为三个部分：初始化 -> 启动Server -> 请求响应
-
初始化
- 初始化koa对象之前我们称为初始化
-
启动server
- 初始化中间件(中间件建立联系)
- 启动服务,监听特定端口,并生成一个新的上下文对象
-
请求响应
- 接受请求,初始化上下文对象
- 执行中间件
- 将body返回给客户端
初始化
定义了三个对象，context, response, request
-
request定义了一些set/get访问器，用于设置和获取请求报文和url信息，例如获取query数据，获取请求的url（详细API参见Koa-request文档） -
response定义了一些set/get操作和获取响应报文的方法（详细API参见Koa-response 文档） -
context通过第三方模块 delegate 将 koa 在 Response 模块和 Request 模块中定义的方法委托到了 context 对象上，所以以下的一些写法是等价的：//在每次请求中，this 用于指代此次请求创建的上下文 context(ctx) this.body ==> this.response.body this.status ==> this.response.status this.href ==> this.request.href this.host ==> this.request.host ......为了方便使用，许多上下文属性和方法都被委托代理到他们的
ctx.request或ctx.response，比如访问ctx.type和ctx.length将被代理到response对象，ctx.path和ctx.method将被代理到request对象。每一个请求都会创建一段上下文，在控制业务逻辑的中间件中，
ctx被寄存在this中（详细API参见 Koa-context 文档）
启动Server
- 初始化一个koa对象实例
- 监听端口
var koa = require('koa');
var app = koa()
app.listen(9000)
解析启动流程，分析源码
application.js是koa的入口文件
// 暴露出来class，`class Application extends Emitter`，用new新建一个koa应用。
module.exports = class Application extends Emitter {
constructor() {
super();
this.proxy = false; // 是否信任proxy header，默认false // TODO
this.middleware = []; // 保存通过app.use(middleware)注册的中间件
this.subdomainOffset = 2;
this.env = process.env.NODE_ENV || 'development'; // 环境参数，默认为 NODE_ENV 或 ‘development’
this.context = Object.create(context); // context模块，通过context.js创建
this.request = Object.create(request); // request模块，通过request.js创建
this.response = Object.create(response); // response模块，通过response.js创建
}
...
Application.js 除了上面的的构造函数外，还暴露了一些公用的api，比如常用的 listen和use（use放在后面讲）。
listen
作用： 启动koa server
语法糖
// 用koa启动server
const Koa = require('koa');
const app = new Koa();
app.listen(3000);
// 等价于
// node原生启动server
const http = require('http');
const Koa = require('koa');
const app = new Koa();
http.createServer(app.callback()).listen(3000);
https.createServer(app.callback()).listen(3001); // on mutilple address
// listen
listen(...args) {
const server = http.createServer(this.callback());
return server.listen(...args);
}
封装了nodejs的创建http server，在监听端口之前会先执行this.callback()
// callback
callback() {
// 使用koa-compose(后面会讲) 串联中间件堆栈中的middleware，返回一个函数
// fn接受两个参数 (context, next)
const fn = compose(this.middleware);
if (!this.listeners('error').length) this.on('error', this.onerror);
// this.callback()返回一个函数handleReqwuest，请求过来的时候，回调这个函数
// handleReqwuest接受参数 (req, res)
const handleRequest = (req, res) => {
// 为每一个请求创建ctx，挂载请求相关信息
const ctx = this.createContext(req, res);
// handleRequest的解析在【请求响应】部分
return this.handleRequest(ctx, fn);
};
return handleRequest;
}
const ctx = this.createContext(req, res);创建一个最终可用版的context
ctx上包含5个属性，分别是request，response，req，res，app
request和response也分别有5个箭头指向它们，所以也是同样的逻辑
补充了解 各对象之间的关系
最左边一列表示每个文件的导出对象
中间一列表示每个Koa应用及其维护的属性
右边两列表示对应每个请求所维护的一些列对象
黑色的线表示实例化
红色的线表示原型链
蓝色的线表示属性
请求响应
回顾一下，koa启动server的代码
app.listen = function() {
var server = http.createServer(this.callback());
return server.listen.apply(server, arguments);
};
// callback
callback() {
const fn = compose(this.middleware);
...
const handleRequest = (req, res) => {
const ctx = this.createContext(req, res);
return this.handleRequest(ctx, fn);
};
return handleRequest;
}
callback()返回了一个请求处理函数this.handleRequest(ctx, fn)
// handleRequest
handleRequest(ctx, fnMiddleware) {
const res = ctx.res;
// 请求走到这里标明成功了，http respond code设为默认的404 TODO 为什么？
res.statusCode = 404;
// koa默认的错误处理函数，它处理的是错误导致的异常结束
const onerror = err => ctx.onerror(err);
// respond函数里面主要是一些收尾工作，例如判断http code为空如何输出，http method是head如何输出，body返回是流或json时如何输出
const handleResponse = () => respond(ctx);
// 第三方函数，用于监听 http response 的结束事件，执行回调
// 如果response有错误，会执行ctx.onerror中的逻辑，设置response类型，状态码和错误信息等
onFinished(res, onerror);
// 执行中间件，监听中间件执行结果
// 成功：执行response
// 失败，捕捉错误信息，执行对应处理
// 返回Promise对象
return fnMiddleware(ctx).then(handleResponse).catch(onerror);
}
Koa处理请求的过程：当请求到来的时候，会通过 req 和 res 来创建一个 context (ctx) ，然后执行中间件
koa中另一个常用API - use
作用： 将函数推入middleware数组
use(fn) {
// 首先判断传进来的参数，传进来的不是一个函数，报错
if (typeof fn !== 'function') throw new TypeError('middleware must be a function!');
// 判断这个函数是不是 generator
// koa 后续的版本推荐使用 await/async 的方式处理异步
// 所以会慢慢不支持 koa1 中的 generator，不再推荐大家使用 generator
if (isGeneratorFunction(fn)) {
deprecate('Support for generators will be removed in v3. ' +
'See the documentation for examples of how to convert old middleware ' +
'https://github.com/koajs/koa/blob/master/docs/migration.md');
// 如果是 generator，控制台警告，然后将函数进行包装
fn = convert(fn);
}
debug('use %s', fn._name || fn.name || '-');
// 将函数推入 middleware 这个数组，后面要依次调用里面的每一个中间件
this.middleware.push(fn);
// 保证链式调用
return this;
}
koa-compose
const fn = compose(this.middleware)
app.use([MW])仅仅是将函数推入middleware数组，真正让这一系列函数组合成为中间件的，是koa-compose，koa-compose是Koa框架中间件执行的发动机
'use strict'
module.exports = compose
function compose (middleware) {
// 传入的 middleware 必须是一个数组, 否则报错
if (!Array.isArray(middleware)) throw new TypeError('Middleware stack must be an array!')
// 循环遍历传入的 middleware， 每一个元素都必须是函数，否则报错
for (const fn of middleware) {
if (typeof fn !== 'function') throw new TypeError('Middleware must be composed of functions!')
}
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
// 如果中间件中没有 await next ，那么函数直接就退出了，不会继续递归调用
if (!fn) return Promise.resolve()
try {
return Promise.resolve(fn(context, function next () {
return dispatch(i + 1)
}))
} catch (err) {
return Promise.reject(err)
}
}
}
}
Koa2.x的compose方法虽然从纯generator函数执行修改成了基于Promise.all，但是中间件加载的中心思想没有发生改变，依旧是从第一个中间件开始，遇到await/yield next，就中断本中间件的代码执行，跳转到对应的下一个中间件执行期内的代码…一直到最后一个中间件，然后逆序回退到倒数第二个中间件await/yield next下部分的代码执行，完成后继续会退…一直会退到第一个中间件await/yield next下部分的代码执行完成，中间件全部执行结束
级联的流程，V型加载机制
koa2常用中间件
koa-router 路由
对其实现机制有兴趣的可以戳看看 -> Koa-router路由中间件API详解
const Koa = require('koa')
const fs = require('fs')
const app = new Koa()
const Router = require('koa-router')
// 子路由1
let home = new Router()
home.get('/', async ( ctx )=>{
let html = `
<ul>
<li><a href="/page/helloworld">/page/helloworld</a></li>
<li><a href="/page/404">/page/404</a></li>
</ul>
`
ctx.body = html
})
// 子路由2
let page = new Router()
page.get('hello', async (ctx) => {
ctx.body = 'Hello World Page!'
})
// 装载所有子路由的中间件router
let router = new Router()
router.use('/', home.routes(), home.allowedMethods())
router.use('/page', page.routes(), page.allowedMethods())
// 加载router
app.use(router.routes()).use(router.allowedMethods())
app.listen(3000, () => {
console.log('[demo] route-use-middleware is starting at port 3000')
})
koa-bodyparser 请求数据获取
GET请求数据获取
获取GET请求数据有两个途径
-
是从上下文中直接获取
- 请求对象ctx.query，返回如 { a:1, b:2 }
- 请求字符串 ctx.querystring，返回如 a=1&b=2
-
是从上下文的request对象中获取
- 请求对象ctx.request.query，返回如 { a:1, b:2 }
- 请求字符串 ctx.request.querystring，返回如 a=1&b=2
POST请求数据获取
对于POST请求的处理，koa2没有封装获取参数的方法需要通过解析上下文context中的原生node.js请求对象req，将POST表单数据解析成query string（例如：a=1&b=2&c=3），再将query string 解析成JSON格式（例如：{"a":"1", "b":"2", "c":"3"}）
对于POST请求的处理，koa-bodyparser中间件可以把koa2上下文的formData数据解析到ctx.request.body中
...
const bodyParser = require('koa-bodyparser')
app.use(bodyParser())
app.use( async ( ctx ) => {
if ( ctx.url === '/' && ctx.method === 'POST' ) {
// 当POST请求的时候，中间件koa-bodyparser解析POST表单里的数据，并显示出来
let postData = ctx.request.body
ctx.body = postData
} else {
...
}
})
app.listen(3000, () => {
console.log('[demo] request post is starting at port 3000')
})
koa-static 静态资源加载
为静态资源访问创建一个服务器，根据url访问对应的文件夹、文件
...
const static = require('koa-static')
const app = new Koa()
// 静态资源目录对于相对入口文件index.js的路径
const staticPath = './static'
app.use(static(
path.join( __dirname, staticPath)
))
app.use( async ( ctx ) => {
ctx.body = 'hello world'
})
app.listen(3000, () => {
console.log('[demo] static-use-middleware is starting at port 3000')
})
PS：广告一波，网易考拉前端招人啦~有兴趣的戳我投递简历
