express运行原理

一、express底层：http模块

　　Express框架建立在node.js内置的http模块上。http模块生成服务器的原始代码如下。

var http = require("http");

var app = http.createServer(function(request, response) {
  response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
  response.end("Hello world!");
});

app.listen(3000, "localhost");

　　上面代码的关键是http模块的createServer方法，表示生成一个HTTP服务器实例。该方法接受一个回调函数，该回调函数的参数，分别为代表HTTP请求和HTTP回应的request对象和response对象。

　　Express框架的核心是对http模块的再包装。上面的代码用Express改写如下。

var express = require('express');
var app = express();

app.get('/', function (req, res) {
  res.send('Hello world!');
});

app.listen(3000);

　　比较两段代码，可以看到它们非常接近。原来是用http.createServer方法新建一个app实例，现在则是用Express的构造方法，生成一个Epress实例。两者的回调函数都是相同的。Express框架等于在http模块之上，加了一个中间层。

二、express中间件

　　简单说，中间件（middleware）就是处理HTTP请求的函数。它最大的特点就是，一个中间件处理完，再传递给下一个中间件。App实例在运行过程中，会调用一系列的中间件。

　　每个中间件可以从App实例，接收三个参数，依次为request对象（代表HTTP请求）、response对象（代表HTTP回应），next回调函数（代表下一个中间件）。每个中间件都可以对HTTP请求（request对象）进行加工，并且决定是否调用next方法，将request对象再传给下一个中间件。

　　一个不进行任何操作、只传递request对象的中间件，就是下面这样。

function uselessMiddleware(req, res, next) {
  next();
}

　　上面代码的next就是下一个中间件。如果它带有参数，则代表抛出一个错误，参数为错误文本。

function uselessMiddleware(req, res, next) {
  next('出错了！');
}

　　抛出错误以后，后面的中间件将不再执行，直到发现一个错误处理函数为止。

　　在 Node.js Web 开发中，各种模块基本采用这样的中间件格式：

function (req, res, next) {
  // req 用于获取请求信息， ServerRequest 的实例
  // res 用于响应处理结果， ServerResponse 的实例
  // next() 函数用于将当前控制权转交给下一步处理，如果给 next() 传递一个参数时，表示出错信息
}

　　Express 是基于 Connect 的， Connect 中间件采用了以上的这种格式。 因此，当你要编写一个中间件时，编写一个以上格式的函数即可。

　　其实跟编写 Express 的路由处理函数是没多大区别的，一些细微的差别是：

• 中间件一般不直接对客户端进行响应，而是对请求进行一些预处理，再传递下去；
• 中间件一般会在路由处理之前执行；

　　比如：

// 检查用户是否登录中间件，所有需要登录权限的页面都使用此中间件
function checkLogin (req, res, next) {
  if (req.session.user) {
    next();
  } else {
    res.redirect('/');
  }
} 

三、USE方法

　　use是express注册中间件的方法，它返回一个函数。下面是一个连续调用两个中间件的例子。

var express = require("express");
var http = require("http");

var app = express();

app.use(function(request, response, next) {
  console.log("In comes a " + request.method + " to " + request.url);
  next();
});

app.use(function(request, response) {
  response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });
  response.end("Hello world!
");
});

http.createServer(app).listen(1337);　

　　上面代码使用app.use方法，注册了两个中间件。收到HTTP请求后，先调用第一个中间件，在控制台输出一行信息，然后通过next方法，将执行权传给第二个中间件，输出HTTP回应。由于第二个中间件没有调用next方法，所以request对象就不再向后传递了。

use方法内部可以对访问路径进行判断，据此就能实现简单的路由，根据不同的请求网址，返回不同的网页内容。

var express = require("express");
var http = require("http");

var app = express();

app.use(function(request, response, next) {
  if (request.url == "/") {
    response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });
    response.end("Welcome to the homepage!
");
  } else {
    next();
  }
});

app.use(function(request, response, next) {
  if (request.url == "/about") {
    response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });
  } else {
    next();
  }
});

app.use(function(request, response) {
  response.writeHead(404, { "Content-Type": "text/plain" });
  response.end("404 error!
");
});

http.createServer(app).listen(1337);　

　　上面代码通过request.url属性，判断请求的网址，从而返回不同的内容。注意，app.use方法一共登记了三个中间件，只要请求路径匹配，就不会将执行权交给下一个中间件。因此，最后一个中间件会返回404错误，即前面的中间件都没匹配请求路径，找不到所要请求的资源。

　　除了在回调函数内部，判断请求的网址，use方法也允许将请求网址写在第一个参数。这代表，只有请求路径匹配这个参数，后面的中间件才会生效。无疑，这样写更加清晰和方便。

app.use('/', someMiddleware);　

　　上面代码表示，只对根目录的请求，调用某个中间件。

　　因此，上面的代码可以写成下面的样子。

　　

var express = require("express");
var http = require("http");

var app = express();

app.use("/", function(request, response, next) {
  response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });
  response.end("Welcome to the homepage!
");
});

app.use("/about", function(request, response, next) {
  response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });
  response.end("Welcome to the about page!
");
});

app.use(function(request, response) {
  response.writeHead(404, { "Content-Type": "text/plain" });
  response.end("404 error!
");
});

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

　　参考资料：

　　http://javascript.ruanyifeng.com/nodejs/express.html