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Koa 系列 — 如何編寫屬于自己的 Koa 中間件

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摘要：原本中的路由模塊已經(jīng)被移除，改為通過中間件的方式實(shí)現(xiàn)。的中間件就是函數(shù)，可以是函數(shù)，或是普通函數(shù)，以下是官網(wǎng)的示例函數(shù)普通函數(shù)中間件可以通過官方維護(hù)的倉庫查找獲取，也可以根據(jù)需求編寫屬于自己的中間件。

Koa 是一個(gè)由 Express 原班人馬打造的新的 web 框架，Koa 本身并沒有捆綁任何中間件，只提供了應(yīng)用（Application）、上下文（Context）、請求（Request）、響應(yīng)（Response）四個(gè)模塊。原本 Express 中的路由（Router）模塊已經(jīng)被移除，改為通過中間件的方式實(shí)現(xiàn)。相比較 Express，Koa 能讓使用者更大程度上構(gòu)建個(gè)性化的應(yīng)用。
1. 中間件簡介

Koa 是一個(gè)中間件框架，本身沒有捆綁任何中間件。本身支持的功能并不多，功能都可以通過中間件拓展實(shí)現(xiàn)。通過添加不同的中間件，實(shí)現(xiàn)不同的需求，從而構(gòu)建一個(gè) Koa 應(yīng)用。

Koa 的中間件就是函數(shù)，可以是 async 函數(shù)，或是普通函數(shù)，以下是官網(wǎng)的示例：

// async 函數(shù)
app.use(async (ctx, next) => {
  const start = Date.now();
  await next();
  const ms = Date.now() - start;
  console.log(`${ctx.method} ${ctx.url} - ${ms}ms`);
});

// 普通函數(shù)
app.use((ctx, next) => {
  const start = Date.now();
  return next().then(() => {
    const ms = Date.now() - start;
    console.log(`${ctx.method} ${ctx.url} - ${ms}ms`);
  });
});

中間件可以通過官方維護(hù)的倉庫查找獲取，也可以根據(jù)需求編寫屬于自己的中間件。

2. 中間件原理 2.1 示例

下面是一個(gè)的 Koa 應(yīng)用，簡單演示了中間件的執(zhí)行順序：

const Koa = require("Koa");
const app = new Koa();

// 最外層的中間件
app.use(async (ctx, next) => {
    await console.log(`第 1 個(gè)執(zhí)行`);
    await next();
    await console.log(`第 8 個(gè)執(zhí)行`);
});

// 第二層中間件
app.use(async (ctx, next) => {
    await console.log(`第 2 個(gè)執(zhí)行`);
    await console.log(`第 3 個(gè)執(zhí)行`);
    await next();
    await console.log(`第 6 個(gè)執(zhí)行`);
    await console.log(`第 7 個(gè)執(zhí)行`);
});

// 最里層的中間件
app.use(async (ctx, next) => {
    await console.log(`第 4 個(gè)執(zhí)行`);
    ctx.body = "Hello world.";
    await console.log(`第 5 個(gè)執(zhí)行`);
});

app.listen(3000, () => {
    console.log(`Server port is 3000.`);
})
2.2 原理

從上面的示例中可以看出，中間件的執(zhí)行順序并不是從頭到尾，而是類似于前端的事件流。事件流是先進(jìn)行事件捕獲，到達(dá)目標(biāo)，然后進(jìn)行事件冒泡。中間件的實(shí)現(xiàn)過程也是一樣的，先從最外面的中間件開始執(zhí)行，next() 后進(jìn)入下一個(gè)中間件，一路執(zhí)行到最里面的中間件，然后再從最里面的中間件開始往外執(zhí)行。

Koa 中間件采用的是洋蔥圈模型，每次執(zhí)行下一個(gè)中間件傳入兩個(gè)參數(shù) ctx 和 next，參數(shù) ctx 是由 koa 傳入的封裝了 request 和 response 的變量，可以通過它訪問 request 和 response，next 就是進(jìn)入下一個(gè)要執(zhí)行的中間件。

3. 編寫屬于自己的中間件 3.1 token 驗(yàn)證的 middleware

前后端分離開發(fā)，我們常采用 JWT 來進(jìn)行身份驗(yàn)證，其中 token 一般放在 HTTP 請求中的 Header Authorization 字段中，每次請求后端都要進(jìn)行校驗(yàn)，如 Java 的 Spring 框架可以在過濾器中對 token 進(jìn)行統(tǒng)一驗(yàn)證，而 Koa 則通過編寫中間件來實(shí)現(xiàn) token 驗(yàn)證。

// token.js
// token 中間件
module.exports = (options) => async (ctx, next) {
  try {
    // 獲取 token
    const token = ctx.header.authorization
    if (token) {
      try {
          // verify 函數(shù)驗(yàn)證 token，并獲取用戶相關(guān)信息
          await verify(token)
      } catch (err) {
        console.log(err)
      }
    }
    // 進(jìn)入下一個(gè)中間件
    await next()
  } catch (err) {
    console.log(err)
  }
}
// app.js
// 引入 token 中間件
const Koa = require("Koa");
const app = new Koa();
const token = require("./token")

app.use(token())

app.listen(3000, () => {
    console.log(`Server port is 3000.`);
})
3.2 log 的 middleware

日志模塊也是線上不可缺少的一部分，完善的日志系統(tǒng)可以幫助我們迅速地排查出線上的問題。通過 Koa 中間件，我們可以實(shí)現(xiàn)屬于自己的日志模塊

// logger.js
// logger 中間件
const fs = require("fs")
module.exports = (options) => async (ctx, next) => {
  const startTime = Date.now()
  const requestTime = new Date()
  await next()
  const ms = Date.now() - startTime;
  let logout = `${ctx.request.ip} -- ${requestTime} -- ${ctx.method} -- ${ctx.url} -- ${ms}ms`;
  // 輸出日志文件
  fs.appendFileSync("./log.txt", logout + "
")
}
// app.js
// 引入 logger 中間件
const Koa = require("Koa");
const app = new Koa();
const logger = require("./logger")

app.use(logger())

app.listen(3000, () => {
    console.log(`Server port is 3000.`);
})

可以結(jié)合 log4js 等包來記錄更詳細(xì)的日志

4. 總結(jié)

至此，我們已經(jīng)了解中間件的原理，以及如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)自己的中間件。

中間件的代碼通常比較簡單，我們可以通過閱讀官方維護(hù)的倉庫中優(yōu)秀中間件的源碼，來加深對中間件的理解和運(yùn)用。

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