1.簡(jiǎn)介
Expres是基于Node.js平臺(tái)蕾总，快速、開放粟焊、極簡(jiǎn)的web開發(fā)框架冤狡。（Expres中文官網(wǎng)首頁(yè)原話）。之所以引用這句話项棠，是因?yàn)檫@句話簡(jiǎn)單明了的告知了大家悲雳，它到底是什么∠阕罚基于Node的一個(gè)開發(fā)框架合瓢，目的是給web開發(fā)提供了方便。今天我們就用測(cè)試用例開發(fā)的模式透典，一步步追蹤Express路由系統(tǒng)源碼是怎么實(shí)現(xiàn)的晴楔。
整體代碼感知
本次實(shí)踐項(xiàng)目顿苇，完整目錄結(jié)構(gòu)如下(以下會(huì)直接說某個(gè)文件的內(nèi)容)：
Express
|--lib
| |-express.js（主文件）
| |-application.js（相當(dāng)于中轉(zhuǎn)站直接訪問路由信息）
| |-Router（路由，中間件）
| |-index.js
| |-layer.js
| |-route.js
|
|--test
| |-getTest.js
| |-routerTest.js
| |-middleTest.js
測(cè)試用例一（簡(jiǎn)單服務(wù)）
var express = require('express');
var app = express();
app.get('/', function (req, res) {
res.send('Hello World!');
});
var server = app.listen(3000, function () {
console.log('server started on port 3000');
});
以上代碼是Express官網(wǎng)入門的一個(gè)最簡(jiǎn)單的實(shí)例税弃，簡(jiǎn)單的搭建了一個(gè)服務(wù)纪岁，并且訪問根目錄的時(shí)候，會(huì)返回Hello World则果！我們可以看到app是引用后的express執(zhí)行得到的一個(gè)對(duì)象（說明express是一個(gè)函數(shù)）幔翰，并且在該對(duì)象上有g(shù)et和listen兩個(gè)方法。主文件express.js西壮，結(jié)構(gòu)如下:
const app = require('./application');
function createApplication(){
return app;
}
module.exports = createApplication;
application.js中應(yīng)該具有一個(gè)對(duì)象遗增，并且該對(duì)象上面有兩個(gè)方法.首先有一個(gè)存放路由的數(shù)組，默認(rèn)有一個(gè)對(duì)象款青，我定義為兜底對(duì)象做修，就是當(dāng)輸入的路由信息并不存在的時(shí)候，執(zhí)行該對(duì)象的handler抡草。到此缓待，兩個(gè)文件執(zhí)行完畢，我們就實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的服務(wù)搭建以及get路由功能渠牲。
let router = [
{
path:'*',
method:'*',
handler(req,res){
res.end('Not Found');
}
}
];
let http = require('http');
const app = {
get(path,handler){
router.push({
method:'get',
path,
handler
});
},
listen(){
const server = http.createServer(function(req,res){
for(let i=0;i<router.length;i++){
let {path,method,handler} = router[i];
if(path == req.url && method == req.method.toLowerCase()){
return handler(req,res);
}
}
router[0].handler(req,res);
});
server.listen.apply(server,arguments);
}
}
module.exports = app;
測(cè)試用例二（路由）
app.get('/',function(req,res,next){
console.log(1);
next();
},function(req,res,next){
console.log(11);
next();
}).get('/',function(req,res,next){
console.log(2);
next();
}).get('/',function(req,res,next){
console.log(3);
res.end('ok');
}).get('/',function(err,req,res,next){
res.end('catch: '+err);
});
app.listen(3000);
此測(cè)試用例，包含的信息薛薇有點(diǎn)廣泛了步悠，在此用例實(shí)現(xiàn)中签杈，我們開啟了express中完整路由的實(shí)現(xiàn)之路。下圖為路由系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)鼎兽。
Router是一個(gè)大的路由系統(tǒng)答姥，存放在stack數(shù)組中，stack中的每一項(xiàng)稱之為每一個(gè)層（layer）谚咬，每一層中又存放了一個(gè)route信息鹦付，同樣的，在每一個(gè)route中择卦，也有一個(gè)stack敲长，stack中存放的也是一個(gè)個(gè)的層。外層的Router只是辨別路徑秉继，如果路徑匹配直接進(jìn)來祈噪，內(nèi)層的route辨別方法，執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的handler尚辑。這么設(shè)計(jì)是因?yàn)榧穑械臅r(shí)候一個(gè)路由有多個(gè)請(qǐng)求方法，比如/person,可以get杠茬，也可以post,那么在外層月褥，我們直接匹配路徑就行了弛随，等進(jìn)入里面的route再尋找具體的handler。為了方便擴(kuò)展宁赤，我們把a(bǔ)pplication.js中返回的對(duì)象舀透，定義為一個(gè)類，同時(shí)引入methods這個(gè)包礁击，支持多種請(qǐng)求方式盐杂。
methods.forEach(function(method){
Application.prototype[method] = function(){
this.lazyrouter();
this._router[method].apply(this._router,slice.call(arguments));
return this;
}
});
其中this.lazyrouter()即生成router對(duì)象，本質(zhì)就是調(diào)用router對(duì)象里面的方法哆窿。在有請(qǐng)求進(jìn)來的時(shí)候链烈，直接調(diào)用self._router.handle(req,res,done)，即router的handle方法挚躯。在router里面强衡，引入layer和route。
Router.prototype.route = function(path){
const route = new Route(path);
const layer = new Layer(path,route.dispatch.bind(route));
layer.route = route;
this.stack.push(layer);
return route;
}
path就是請(qǐng)求的路徑码荔，在這一層的layer中比較重要的就是只匹配路徑漩勤，具體執(zhí)行就交給了route對(duì)象的dispatch方法。router中的handle方法缩搅，就是一層層的匹配路徑越败，如下：
Router.prototype.handle = function(req,res,out){
let idx=0,self=this;
let {pathname} = url.parse(req.url,true);
function next(err){
if(idx >= self.stack.length){
return out(err);
}
let layer = self.stack[idx++];
if(layer.match(pathname) && layer.route&&layer.route._handles_method(req.method.toLowerCase())){
if(err){
layer.handle_error(err,req,res,next);
}else{
layer.handle_request(req,res,next);
}
}else{
next();
}
}
next();
}
當(dāng)所有的都未匹配到，就走out硼瓣，即我們定義的404究飞。
設(shè)計(jì)很不錯(cuò)的地方，我覺得在于route的dispatch方法堂鲤，也是最終執(zhí)行的方法亿傅。
Route.prototype.dispatch = function(req,res,out){
let idx = 0,self=this;
function next(err){
if(err){
return out(err);
}
if(idx >= self.stack.length){
return out(err);
}
let layer = self.stack[idx++];
if(layer.method == req.method.toLowerCase()){
layer.handle_request(req,res,next);
}else{
next();
}
}
next();
}
該方法中，不斷執(zhí)行next瘟栖，如果執(zhí)行完了直接走out葵擎，此時(shí)的next其實(shí)代表的就是router種的下一個(gè)路由匹配。二者剛好無縫銜接半哟。設(shè)計(jì)很精妙酬滤。
測(cè)試用例三（中間件）
app.use(function(req,res,next){
console.log(11111);
next('wrong');
});
app.get('/',function(req,res,next){
res.end('1');
});
const person = express.Router();
person.use(function(req,res,next){
console.log(22222);
next();
});
person.use('/2',function(req,res,next){
res.end('2');
});
app.use('/person',person);
app.use(function(err,req,res,next){
res.end('catch '+err);
});
app.listen(3000,function(){
console.log('server started at port 3000');
});
對(duì)于中間件，其實(shí)跟路由信息是存放于相同的位置的镜沽，但是不同的是敏晤，中間件可以沒有path，這里又出現(xiàn)了二級(jí)路由的概念缅茉。即我們可以通過上述代碼直接訪問/person/2.
proto.use = function(handler){
let path = '/',router= this._router;
if(typeof handler != 'function'){
path = handler;
handler = arguments[1];
}
let layer = new Layer(path,handler);
layer.route = undefined;
this.stack.push(layer);
return this;
}
跟路由的區(qū)別是layer的route是undefined嘴脾，并且在handle的時(shí)候我們需要根據(jù)中間件的路徑添加或刪除信息，拼成路徑尋找相應(yīng)的handler。
if(!layer.route){
let removed = layer.path;
req.url = req.url.slice(0,removed.length);
if(req.url == ''){
req.url = '/';
slashAdded = true;
}
layer.handle_request(req,res,next)
}else if(layer.route._handles_method(req.method)){
layer.handle_request(req,res,next);
}else{
next(err);
}
其中的錯(cuò)誤译打，也很好處理耗拓。在調(diào)用next的時(shí)候，傳入錯(cuò)誤信息奏司，檢測(cè)到錯(cuò)誤信息乔询，就直接跳到含有四個(gè)參數(shù)的處理函數(shù)即可，因?yàn)橹挥绣e(cuò)誤處理中間件才有四個(gè)參數(shù)韵洋。
Layer.prototype.handle_error = function (err,req,res,next) {
if(this.handler.length !=4){
return next(err);
}
this.handler(err,req,res,next);
}
