koa服务器(koa框架)

express & koa 框架对比及原理分析

本文将深入剖析Node.js的两款优秀框架express与koa的原理与对比。假设读者对此框架有所了解并能简单使用。

express中的中间件注册：在启动一个express服务器时，会使用一个中间件函数，该函数能够访问请求对象(req)、响应对象(res)和应用程序的请求/响应循环中的下一个中间件函数(next)。通过调用next()将控制权转移到下一个中间件函数。

express应用的创建：通过require("express")得到一个函数，调用该函数创建应用实例。在应用实例中，初始化中间件和路由规则。

中间件注册流程：使用app.use()方法注册中间件，通过this.lazyrouter()初始化全局路由，然后使用router.use(path, fn)将中间件注册到特定路径或全局路径中。

路由处理：app[method]()方法为路径初始化路由实例，并执行相应的处理逻辑。通过router.use(path, fn)方法，中间件被注册到特定路由中。

中间件执行：当用户发起请求时，express内部调用app.handle()执行中间件。在router.handle()方法中，根据路径匹配层，执行中间件函数。普通层执行注册的中间件，路由层执行Route.prototype.dispatch()方法，该方法本质上也是一个中间件，用于处理请求。

Koa框架对比：Koa是一个更轻量级的框架，核心也是中间件。与express相比，Koa在中间件注册和执行上更为简单，不进行复杂的层封装和路由区分。中间件数组中的函数通过koa-compose库进行组合，以递归方式调用下一个中间件。

express与Koa的区别：express提供更全面的Web框架功能，包括参数解析、路由匹配等。Koa则更简洁，需要通过第三方库扩展额外功能。针对异步代码，Koa能够更自然地处理await关键字与中间件结合的问题，而express则需要额外的封装。

Koa的异步中间件处理：在Koa中，中间件参数的next函数返回的Promise，使得可以使用await关键字等待下一个异步中间件的执行。这是由于Koa对next函数进行了特殊的处理，使得其返回值可以被await操作解析。

nest.js和koa有什么不一样

在Node.js环境中，构建服务器最终都会调用原生的http模块，以简单的示例服务器为例，通过http.createServer创建一个server对象，并使用listen函数启动，类似于Java的servlet流程：请求、处理、响应。

Koa实际上是对原生http模块进行了简单封装，引入了中间件机制，以及洋葱模型的调用顺序。Koa提供了四个文件：application.js，context.js，request.js，response.js，共计约2000行代码。application.js导出了一个Application类，其他文件导出的都是原型对象。在实际开发中，使用社区的中间件如@koa/router处理路由，koa-bodyparser解析json请求体，@koa/multer处理multipart表单，@koa/cors处理跨域，joi进行参数校验，jsonwebtoken进行JWT认证，以及自己封装的中间件如处理全局异常。通常，为了简化配置，会使用一些开源工具，如ORM工具sequelize，mongoose，测试工具supertest,powerassert等。

Nest是一个真正的Node.js服务端框架，它提供了构建服务器所需的一切，只需要遵循其模式使用对应的module即可。

在讨论Koa和Nest的区别时，有人认为使用Nest的装饰器比使用Egg的controller简化很多，这是因为JavaScript和TypeScript语言之间的差异。虽然JavaScript也支持装饰器，但现有JavaScript服务器框架中采用装饰器进行依赖注入的实例较少。TypeScript引入了装饰器特性，可以实现依赖注入，提升代码组织和维护效率。

个人认为，Egg如果使用TypeScript重写，将难以超越Nest。虽然TypeScript提供静态类型检查，有助于减少错误，但其与动态特性如装饰器的结合可能带来代码组织上的复杂性。Nest以模块化方式组织代码，每个实体相关文件放在一个文件夹中，与Angular的组件模式类似。然而，Nest的创新点尚不明显，可能缺乏独特的特色，且底层依赖于Express和Fastify，从长远看可能会受到限制。

Nest的中文文档翻译水平需要提高，Egg和Vue的成功部分归功于其地道的中文文档。在构建服务器框架时，考虑到使用场景、语言特性和文档支持，选择合适的工具和技术栈至关重要。

Node.js——koa开发web服务器

一. Koa初体验

学习了express后，Koa成为一个流行且功能强大的Node Web服务器框架。Koa由同一团队开发，旨在提供简洁且高效的代码。

在Koa中，中间件注册提供了两个参数。通过创建的app对象，中间件只能通过use方法进行注册。然而，在真实开发中，如何将路径和method分离？

方式一：根据request自行判断，但逻辑复杂混乱，真实开发中通常采用路由。

二.路由的使用

尽管Koa官方未提供路由库，但可以利用第三方库koa-router进行操作。

1.3.1.安装koa-router

作为第三方库，需要单独安装在项目中。

1.3.2. koa-router基本使用

首先封装一个user.router.js文件，将router.routes()注册为中间件。注意，allowedMethods用于判断特定method是否支持。

1.3.3. router的前缀

为一组相似路径封装路由时，通常会添加前缀，以便在创建Router时直接指定。

三.请求解析

客户端传递到服务器的参数通常有5种常见方式：params、query、json、x-www-form-urlencoded和form-data。

1.4.1.方式一：params

请求地址：。获取params。

1.4.2.方式二：query

请求地址：。获取query。

1.4.3.方式三：json

请求地址：。body为json格式。获取json数据。

1.4.4.方式四：x-www-form-urlencoded

请求地址：。body为x-www-form-urlencoded格式。获取json数据。

1.4.5.方式五：form-data

请求地址：。body为form-data格式。解析body数据需要使用multer，multer还可实现文件上传。

四.响应方式

输出结果为body，可通过设置response.status自动调整状态为200或204。常见的输出方式包括直接设置ctx.response.body或ctx.body。

疑惑：ctx.response.body和ctx.body之间的区别。image-20201104155927483显示了请求状态：status。status可通过ctx或ctx.response直接设置。

五.错误处理

详细解析请参考视频，源码解析部分不再截图。

二.和express对比

学习了两个框架后，可以发现Koa与express的区别在于架构设计。两者的核心都是中间件，Koa提供更简洁的开发体验。

2.1.同步执行顺序

假设所有数据同步获取，使用express和Koa实现结果相同：aaabbbccc。

2.2.异步执行顺序

若最后的数据需要异步操作，Koa处理异步操作更为合理，最终结果为aaabbb+歌词信息，而express则可能导致错误结果aaabbb。