.5-浅析express源码之Router模块(1)-默认中间件

　　模块application已经完结，开始讲Router路由部分。

　　切入口仍然在application模块中，方法就是那个随处可见的lazyrouter。

　　基本上除了初始化init方法，其余的app.use、app.route、app.param等等，所有涉及到路由的方法都会调用一次这个函数，用来初始化一个应用的内部路由。

　　而这个内部路由对于每个应用来说是唯一的，可以看下源码：

app.lazyrouter = function lazyrouter() {
    if (!this._router) {
        // 生成一个实例
        this._router = new Router({
            caseSensitive: this.enabled('case sensitive routing'),
            strict: this.enabled('strict routing')
        });
        // params解析中间件调用
        this._router.use(query(this.get('query parser fn')));
        // express框架自定义的内部中间件
        this._router.use(middleware.init(this));
    }
};

　　很清晰的步骤，在生成一个Router实例后，调用了两个中间件。

　　这里有一个问题，为什么不在初始化的函数中直接生成一个默认路由呢？

　　原因在于设置路由的相关参数需要调用app.set方法，这个方法明显需要有app实例，如果在获取app实例的时候就初始化了一个路由，这个路由的参数就没办法配置了。因此，在获取app实例后，必须先对路由参数进行配置，然后再调用对应的app.use等方法。

　　简单看一眼构造函数：

var proto = module.exports = function(options) {
    var opts = options || {};
    // 跟app一样的函数
    function router(req, res, next) {
        router.handle(req, res, next);
    }
    // 原型方法挂载
    setPrototypeOf(router, proto)

    router.params = {};
    router._params = [];
    /**
     * caseSensitive => 区分大小写 /foo vs /Foo
     * mergeParmas => 保留父路由参数
     * strict => 严格模式 /foo vs /foo/
     */
    router.caseSensitive = opts.caseSensitive;
    router.mergeParams = opts.mergeParams;
    router.strict = opts.strict;
    router.stack = [];

    return router;
};

　　默认情况下，三个参数的值均为undefined，构造函数没有任何初始化的操作，直接返回了router函数。

　　接下来是两个中间件。

query

　　先把那行代码单独贴出来：

// var query = require('./middleware/query');
this._router.use(query(this.get('query parser fn')));

　　前面有讲解3个特殊键的set会触发对应的compile方法设置fn，这里的query parser fn就是之一。

　　默认情况下，query parser值为extended，对应的query parser fn为qs.parse方法，因此这里query方法的参数为一个函数。

　　看一眼query方法：

module.exports = function query(options) {
    // options为函数 merge后opts也是函数
    var opts = merge({}, options)
    var queryparse = qs.parse;
    // 参数修正
    if (typeof options === 'function') {
        queryparse = options;
        opts = undefined;
    }
    // 兼容 设置配置参数
    if (opts !== undefined && opts.allowPrototypes === undefined) opts.allowPrototypes = true;
    // 中间件标准结构
    return function query(req, res, next) {
        if (!req.query) {
            var val = parseUrl(req).query;
            req.query = queryparse(val, opts);
        }

        next();
    };
};

　　这里的形参options既可以是配置参数，也可以是预设的解析方法。

　　如果将query parser设为false，这里的options就是一个空对象，express还是会指定一个parser，即源码中的qs.parse。搞了半天，设置false或者extended都是默认的qs.parse。

　　在确实了对应的parse方法与参数后，就开始进行url解析，先处理url，获取query参数，再解析query设置到req对象上。

parseUrl

　　讲这个之前，需要稍微理解下nodejs的url模块，特别是Url与URL。

　　这两东西在网上没查到详细的区别，通过试API，发现差别还挺大：

1、Url为遗留API，构造函数不接受参数，通过无参构造后，可以调用parse方法解析一个url路径来获得一个实例，实例属性包含protocol、auth等一系列东西。

2、URL为WHATWG API，推荐使用的新API，可以直接通过new操作传一个url进去获得实例，属性同样包含那些，但是在键名与分类略有区别。

　　详细情况可见：http://nodejs.cn/api/url.html#url_url_strings_and_url_objects。

　　虽然URL是新东西而且node推荐使用，但是在express源码的这个方法中依然使用的是老Url，入口函数如下：

function parseurl(req) {
    // 这个属性是原生的
    var url = req.url;

    if (url === undefined) return undefined;
    // 尝试获取缓存属性
    var parsed = req._parsedUrl;
    // 判断有没有缓存
    if (fresh(url, parsed)) return parsed;

    // 解析url
    parsed = fastparse(url);
    parsed._raw = url;
    // 添加缓存并返回结果
    return (req._parsedUrl = parsed)
};

　　所有的解析都基于一个原生的属性，即req.url，该属性返回请求的原始URL。

　　这里的获取缓存就不看了，比较简单，直接看如何快速解析url路径：

function fastparse(str) {
    // 当路径结构为纯path(例如：/path/ext?a=1)时，直接调用node原生的parse方法
    if (typeof str !== 'string' || str.charCodeAt(0) !== 0x2f /* / */ ) {
        return parse(str)
    }

    var pathname = str
    var query = null
    var search = null

    // This takes the regexp from https://github.com/joyent/node/pull/7878
    // 这个issue主要讲当url是纯路径时 用node原生的Url.parse会更快
    for (var i = 1; i < str.length; i++) {
        switch (str.charCodeAt(i)) {
            /**
             * 遇到问号开始切割路径
             * http://www.baidu.com?a=1 => 
             * {
             *      pathname: http://www.baidu.com,
             *      query: a=1,
             *      search: ?a=1,
             * }
             */
            case 0x3f:
                /* ?  */
                if (search === null) {
                    pathname = str.substring(0, i)
                    query = str.substring(i + 1)
                    search = str.substring(i)
                }
                break
                // 遇到其余不合理的情况调用原生方法
            case 0x09:
                /* 	 */
            case 0x0a:
                /* 
 */
            case 0x0c:
                /* f */
            case 0x0d:
                /* 
 */
            case 0x20:
                /*    */
            case 0x23:
                /* #  */
            case 0xa0:
            case 0xfeff:
                return parse(str)
        }
    }
    // 生成一个Url对象或者空对象
    var url = Url !== undefined ?
        new Url() : {};
    // 添加对应的属性
    url.path = str
    url.href = str
    url.pathname = pathname
    url.query = query
    url.search = search

    return url
}

　　看似很长，实则很简单。简单来说，就是根据问号来切割url，特殊情况就全部扔给内置模块解析，最后返回url对象。

　　在获取到对应的url尾部参数后，调用parser方法解析生成一个参数对象挂载到req上，所以在实际应用中，我们可以直接调用req.query来得到请求参数值。

middleware.init

　　这个中间件是express自定义的，也不知道叫什么，所以直接用调用名作为小标题了。

　　源码如下：

exports.init = function(app) {
    return function expressInit(req, res, next) {
        // 这玩意儿默认生效的
        if (app.enabled('x-powered-by')) res.setHeader('X-Powered-By', 'Express');
        // 属性各种挂载
        req.res = res;
        res.req = req;
        req.next = next;
        // 本地模块原型设置
        setPrototypeOf(req, app.request)
        setPrototypeOf(res, app.response)

        res.locals = res.locals || Object.create(null);

        next();
    };
};

　　这个中间件的主要作用就是把内置模块的属性、方法全部加到原生的req、res上面去，后面就能使用express的方法了。

　　解析完毕。