.9-浅析express源码之请求处理流程(2)

　　上节漏了几个地方没有讲。

1、process_params

2、trim_prefix

3、done

　　分别是动态路由，深层路由与最终回调。

　　这节就只讲这三个地方，案例还是express-generator，不过请求的方式更为复杂。

process_params

　　在讲这个函数之前，需要先进一下path-to-regexp模块，里面对字符串的正则化有这么一行replace：

path = ('^' + path + (strict ? '' : path[path.length - 1] === '/' ? '?' : '/?'))
// .replace...
.replace(/(\/)?(\.)?:(w+)((.*?))?(*)?(?)?/g, function (match, slash, format, key, capture, star, optional, offset) {
    // ...
    keys.push({
        name: key,
        optional: !!optional,
        offset: offset + extraOffset
    });
    // ...
});

　　这里会对path里面的:(...)进行匹配，然后获冒号后面的字符串，然后作为key传入keys数组，而这个keys数组是layer的属性，后面要用。

　　另外还要看一个地方，就是layer.mtach，在上一节，由于传的是根路径，所以直接从fast_slash跳出了。

　　如果是正常的带参数路径，执行过程如下：

/**
 * @example path = /users/params
 * @example router.get('/users/:id')
 */
Layer.prototype.match = function match(path) {
    var match

    if (path != null) {
        // ...快速匹配

        match = this.regexp.exec(path)
    }

    if (!match) { /*...*/ }

    // 缓存params
    this.params = {};
    this.path = match[0]

    // [{ name: prarms,... }]
    var keys = this.keys;
    var params = this.params;

    for (var i = 1; i < match.length; i++) {
        var key = keys[i - 1];
        var prop = key.name;
        // decodeURIComponent(val)
        var val = decode_param(match[i]);
        // layer.params.id = params
        if (val !== undefined || !(hasOwnProperty.call(params, prop))) {
            params[prop] = val;
        }
    }

    return true;
};

　　根据注释的案例，可以看出路由参数的匹配过程，这里仅仅以单参数为例。

　　下面可以进入process_params方法了，分两步讲：

proto.process_params = function process_params(layer, called, req, res, done) {
    var params = this.params;

    // 获取keys数组
    var keys = layer.keys;

    if (!keys || keys.length === 0) return done();

    var i = 0;
    var name;
    var paramIndex = 0;
    var key;
    var paramVal;
    var paramCallbacks;
    var paramCalled;

    function param(err) {
        if (err) return done(err);
        if (i >= keys.length) return done();

        paramIndex = 0;
        key = keys[i++];
        name = key.name;
        // req.params = layer.params
        paramVal = req.params[name];
        // 后面讨论
        paramCallbacks = params[name];
        // 初始为空对象
        paramCalled = called[name];

        if (paramVal === undefined || !paramCallbacks) return param();

        // param previously called with same value or error occurred
        if (paramCalled && (paramCalled.match === paramVal || (paramCalled.error && paramCalled.error !== 'route'))) {
            // error...
        }

        // 设置值
        called[name] = paramCalled = {
            error: null,
            match: paramVal,
            value: paramVal
        };

        paramCallback();
    }

    // single param callbacks
    function paramCallback(err) {
        //...
    }

    param();
};

　　这里除去遍历参数，有几个变量，稍微解释下：

1、paramVal => 请求路径带的路由参数

2、paramCallbacks => 调用router.params会填充该对象，请求带有指定路由参数会触发的回调函数

3、paramCalled => 一个标记对象

　　当参数匹配之后，会调用回调函数paramCallback：

function paramCallback(err) {
    // 依次取出callback数组的fn
    var fn = paramCallbacks[paramIndex++];

    // 标记val
    paramCalled.value = req.params[key.name];

    if (err) {
        // store error
        paramCalled.error = err;
        param(err);
        return;
    }

    if (!fn) return param();
    // 调用回调函数
    try {
        fn(req, res, paramCallback, paramVal, key.name);
    } catch (e) {
        paramCallback(e);
    }
}

　　仅仅只是调用在param方法中预先填充的函数。用法参见官方文档的示例：

router.param('user', function(req, res, next, id) {
    // ...do something
    next();
})

　　每当路由参数是user时，就会触发调用后面注入的函数，其中4个参数可以跟上面源码的形参对应。虽然源码提供了5个参数，但是示例只有4个。

trim_prefix

　　这个就比较简单了。

　　案例还是按照上一节的，假设有这样的请求：

// app.js
app.use('/user',userRouter);
// userRouter.js
router.get('/abcd',()=>{...});
// client的get请求
path => '/users/abcd'

　　此时，内部路由将其分发给了usersRouter，但是在分发之前有一个问题。

　　在自定义的路由中，是不需要指定根路径的，因为在app.use中已经写明了，如果将完整的路径传递进去，在路径正则匹配时会失败，这时候就需要进行trim_prefix了。

　　源码如下：

/**
 * 
 * @param   layer       匹配到的layer
 * @param   layerError  error
 * @param   layerPath   layer.path => '/users'
 * @param   path        req.url.pathname => '/users/abcd'
 */
function trim_prefix(layer, layerError, layerPath, path) {
    if (layerPath.length !== 0) {
        // 保证路径后面的字符串合法
        var c = path[layerPath.length]
        if (c && c !== '/' && c !== '.') return next(layerError)

        debug('trim prefix (%s) from url %s', layerPath, req.url);
        // 缓存被移除的path
        removed = layerPath;
        req.url = protohost + req.url.substr(protohost.length + removed.length);

        // 保证移除后的路径以/开头
        if (!protohost && req.url[0] !== '/') {
            req.url = '/' + req.url;
            slashAdded = true;
        }

        // 基本路径拼接
        req.baseUrl = parentUrl + (removed[removed.length - 1] === '/' ?
            removed.substring(0, removed.length - 1) :
            removed);
    }

    debug('%s %s : %s', layer.name, layerPath, req.originalUrl);

    // 将新的req.url传进去处理
    if (layerError) {
        layer.handle_error(layerError, req, res, next);
    } else {
        layer.handle_request(req, res, next);
    }
}

　　可以看出，源码就是去掉路径的头，然后将新的路径传到二级layer对象中做匹配。

done

　　这个最终回调麻烦的要死。

　　注意：如果调用了res.send()后，源码内部会调用res.end结束响应，回调将不会被执行，这是为了防止意外情况所做的保险工作。

　　一层一层的来看最终回调的结构，首先是handle方法中的直接定义：

var done = restore(out, req, 'baseUrl', 'next', 'params');

　　从方法名可以看出这就是一个值恢复的函数：

function restore(fn, obj) {
  var props = new Array(arguments.length - 2);
  var vals = new Array(arguments.length - 2);

  // 在请求到来的时候先缓存原始信息
  /**
   * props = ['baseUrl', 'next', 'params']
   * vals = ['url','next方法','动态路由的params']
   */
  for (var i = 0; i < props.length; i++) {
    props[i] = arguments[i + 2];
    vals[i] = obj[props[i]];
  }

  return function () {
    // 在请求处理完后对值进行回滚
    for (var i = 0; i < props.length; i++) {
      obj[props[i]] = vals[i];
    }

    return fn.apply(this, arguments);
  };
}

　　简单。

　　下面来看看这个fn是个啥玩意，默认情况下来源于一个工具：

var done = callback || finalhandler(req, res, {
  env: this.get('env'),
  onerror: logerror.bind(this)
});

function finalhandler(req, res, options) {
  // 获取配置参数
  var opts = options || {}
  var env = opts.env || process.env.NODE_ENV || 'development'
  var onerror = opts.onerror

  return function (err) {
    // ...
  }
}

　　在获取参数后，返回了一个新函数，简单看一下done的调用地方：

// 遇到router标记直接调用done
if (layerError === 'router') {
  setImmediate(done, null)
  return
}

// 走完了layer匹配
if (idx >= stack.length) {
  setImmediate(done, layerError);
  return;
}

// path为null
var path = getPathname(req);

if (path == null) {
  return done(layerError);
}

　　基本上正常情况下就是null，错误情况下会传了一个err，基本上符合node的err first模式。

　　进入finalhandler方法：

function done(err) {
  var headers
  var msg
  var status

  // 请求已发送的情况
  if (!err && headersSent(res)) {
    debug('cannot 404 after headers sent')
    return
  }

  // unhandled error
  if (err) {
    // ...
  } else {
    // not found
    status = 404
    msg = 'Cannot ' + req.method + ' ' + encodeUrl(getResourceName(req))
  }

  debug('default %s', status)

  // 处理错误
  if (err && onerror) {
    defer(onerror, err, req, res)
  }

  // 请求已发送销毁req的socket实例
  if (headersSent(res)) {
    debug('cannot %d after headers sent', status)
    req.socket.destroy()
    return
  }

  // 发送请求
  send(req, res, status, headers, msg)
}

　　原来这里才是响应的实际地点，在保证无错误并且响应未手动提前发送的情况下，调用本地方法发送请求。

　　这里的send过程十分繁杂，暂时不想深究，直接看最终的发送代码：

function write () {
  // response body
  var body = createHtmlDocument(message)

  // response status
  res.statusCode = status
  res.statusMessage = statuses[status]

  // response headers
  setHeaders(res, headers)

  // security headers
  res.setHeader('Content-Security-Policy', "default-src 'self'")
  res.setHeader('X-Content-Type-Options', 'nosniff')

  // standard headers
  res.setHeader('Content-Type', 'text/html; charset=utf-8')
  res.setHeader('Content-Length', Buffer.byteLength(body, 'utf8'))

  // 只请求页面的首部
  if (req.method === 'HEAD') {
    res.end()
    return
  }

  res.end(body, 'utf8')
}

　　因为注释都解释的很明白了，所以这里简单的贴一下代码，最终调用的是node的原生res.end进行响应。

　　至此，基本上完事了。