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认识Koa

前面我们已经学习了express,另外一个非常流行的Node Web服务器框架就是Koa。

Koa官方的介绍:

koa:next generation web framework for node.js;

koa:node.js的下一代web框架;

事实上,koa是express同一个团队开发的一个新的Web框架:

目前团队的核心开发者TJ的主要精力也在维护Koa,express已经交给团队维护了;

Koa旨在为Web应用程序和API提供更小、更丰富和更强大的能力;

相对于express具有更强的异步处理能力(后续我们再对比);

Koa的核心代码只有1600+行,是一个更加轻量级的框架;

我们可以根据需要安装和使用中间件;

事实上学习了express之后,学习koa的过程是很简单的;

Koa初体验

我们来体验一下koa的Web服务器,创建一个接口。

koa也是通过注册中间件来完成请求操作的;

koa注册的中间件提供了两个参数:

ctx:上下文(Context)对象;

  • koa并没有像express一样,将req和res分开,而是将它们作为ctx的属性;
  • ctx代表一次请求的上下文对象;
  • ctx.request:获取请求对象;
  • ctx.response:获取响应对象;

next:本质上是一个dispatch,类似于之前的next;

后续我们学习Koa的源码,来看一下它是一个怎么样的函数;

image-20240714104334417
javascript
const Koa = require('koa')

// 创建app对象
const app = new Koa()

// 注册中间件(middleware)
// koa的中间件有两个参数: ctx/next
app.use((ctx, next) => {
  console.log('匹配到koa的中间件')
  ctx.body = '哈哈哈哈哈'
})

// 启动服务器
app.listen(6000, () => {
  console.log('koa服务器启动成功~')
})

ctx参数的解析

javascript
const Koa = require('koa')

// 创建app
const app = new Koa()

// 中间件
app.use((ctx, next) => {
  // 1.请求对象
  console.log(ctx.request) // 请求对象: Koa封装的请求对象
  console.log(ctx.req) // 请求对象: Node封装的请求对象

  // 2.响应对象
  console.log(ctx.response) // 响应对象: Koa封装的响应对象
  console.log(ctx.res) // 响应对象: Node封装的响应对象

  // 3.其他属性
  console.log(ctx.query)
  // console.log(ctx.params)

  next()
})

app.use((ctx, next) => {
  console.log('second middleware~')
})


// 启动服务器
app.listen(6000, () => {
  console.log('koa服务器启动成功~')
})

Koa中间件

koa通过创建的app对象,注册中间件只能通过use方法:

Koa并没有提供methods的方式来注册中间件;

也没有提供path中间件来匹配路径;

但是真实开发中我们如何将路径和method分离呢?

方式一:根据request自己来判断;

方式二:使用第三方路由中间件;

image-20240714105532393
javascript
const Koa = require('koa')

// 创建app
const app = new Koa()

// 中间件: path/method使用路由
app.use((ctx, next) => {
  if (ctx.path === '/users') {
    if (ctx.method === 'GET') {
      ctx.body = 'user data list'
    } else if (ctx.method === 'POST') {
      ctx.body = 'create user success~'
    }
  } else if (ctx.path === '/home') {
    ctx.body = 'home data list~'
  } else if (ctx.path === '/login') {
    ctx.body = '登录成功, 欢迎回来~'
  }
})

// 启动服务器
app.listen(6000, () => {
  console.log('koa服务器启动成功~')
})

路由的使用

koa官方并没有给我们提供路由的库,我们可以选择第三方库:koa-router

json
npm install @koa/router

我们可以先封装一个 user.router.js 的文件:

在app中将router.routes()注册为中间件:

注意:allowedMethods用于判断某一个method是否支持:

如果我们请求 get,那么是正常的请求,因为我们有实现get;

如果我们请求 put、delete、patch,那么就自动报错:Method Not Allowed,状态码:405;

如果我们请求 link、copy、lock,那么久自动报错:Not Implemented,状态码:501;

简单来说,如果没有使用allowedMethods,就只会报Not found,使用了之后报错信息更加明确。

javascript
const Koa = require('koa')
const userRouter = require('./router/userRouter')
// const KoaRouter = require('@koa/router')

// 创建服务器app
const app = new Koa()

// 路由的使用
// // 1.创建路由对象
// const userRouter = new KoaRouter({ prefix: '/users' })

// // 2.在路由中注册中间件: path/method
// userRouter.get('/', (ctx, next) => {
//   ctx.body = 'users list data~'
// })
// userRouter.get('/:id', (ctx, next) => {
//   const id = ctx.params.id
//   ctx.body = '获取某一个用户' + id
// })
// userRouter.post('/', (ctx, next) => {
//   ctx.body = '创建用户成功~'
// })
// userRouter.delete('/:id', (ctx, next) => {
//   const id = ctx.params.id
//   ctx.body = '删除某一个用户' + id
// })
// userRouter.patch('/:id', (ctx, next) => {
//   const id = ctx.params.id
//   ctx.body = '修改某一个用户' + id
// })

// 3.让路由中的中间件生效
app.use(userRouter.routes())
app.use(userRouter.allowedMethods())

// 启动服务器
app.listen(6000, () => {
  console.log('koa服务器启动成功~')
})

router/userRouter.js

javascript
const KoaRouter = require('@koa/router')

// 1.创建路由对象
const userRouter = new KoaRouter({ prefix: '/users' })

// 2.在路由中注册中间件: path/method
userRouter.get('/', (ctx, next) => {
  ctx.body = 'users list data~'
})
userRouter.get('/:id', (ctx, next) => {
  const id = ctx.params.id
  ctx.body = '获取某一个用户' + id
})
userRouter.post('/', (ctx, next) => {
  ctx.body = '创建用户成功~'
})
userRouter.delete('/:id', (ctx, next) => {
  const id = ctx.params.id
  ctx.body = '删除某一个用户' + id
})

module.exports = userRouter

参数解析:params - query

请求地址:http://localhost:8000/users/123

获取params:

image-20240714112440337

请求地址:http://localhost:8000/login?username=why&password=123

获取query:

image-20240714112508784

参数解析:json

请求地址:http://localhost:8000/login

body是json格式:

image-20240714112543364

获取json数据:

安装依赖: npm install koa-bodyparser;

使用 koa-bodyparser的中间件;

image-20240714112611252

参数解析:x-www-form-urlencoded

请求地址:http://localhost:8000/login

body是x-www-form-urlencoded格式:

image-20240714112655164

获取json数据:(和json是一致的)

安装依赖: npm install koa-bodyparser;

使用 koa-bodyparser的中间件;

image-20240714112718231

参数解析:form-data

请求地址:http://localhost:8000/login

body是form-data格式

image-20240714112752620

解析body中的数据,我们需要使用multer

安装依赖:npm install koa-multer multer;

使用 multer中间件;

image-20240714112826771
javascript
const Koa = require('koa')
const KoaRouter = require('@koa/router')
const bodyParser = require('koa-bodyparser')
const multer = require('@koa/multer')

// 创建app对象
const app = new Koa()

// 使用第三方中间件解析body数据
app.use(bodyParser())
const formParser = multer()

// 注册路由对象
const userRouter = new KoaRouter({ prefix: '/users' })

/**
 * 1.get: params方式, 例子:/:id
 * 2.get: query方式, 例子: ?name=why&age=18
 * 3.post: json方式, 例子: { "name": "why", "age": 18 }
 * 4.post: x-www-form-urlencoded
 * 5.post: form-data
 */
// 1.get/params
userRouter.get('/:id', (ctx, next) => {
  const id = ctx.params.id
  ctx.body = 'user list data~:' + id
})

// 2.get/query
userRouter.get('/', (ctx, next) => {
  const query = ctx.query
  console.log(query)
  ctx.body = '用户的query信息' + JSON.stringify(query)
})

// 3.post/json(使用最多)
userRouter.post('/json', (ctx, next) => {
  // 注意事项: 不能从ctx.body中获取数据
  console.log(ctx.request.body, ctx.req.body)

  // ctx.body用于向客户端返回数据
  ctx.body = '用户的json信息'
})

// 4.post/urlencoded
userRouter.post('/urlencoded', (ctx, next) => {
  console.log(ctx.request.body)

  ctx.body = '用户的urlencoded信息'
})

app.use(userRouter.routes())
app.use(userRouter.allowedMethods())


// 5.post/form-data
userRouter.post('/formdata', formParser.any(), (ctx, next) => {
  console.log(ctx.request.body)
  ctx.body = '用户的formdata信息'
})

// 启动服务器
app.listen(6000, () => {
  console.log('koa服务器启动成功~')
})

Multer上传文件

javascript
const Koa = require('koa')
const KoaRouter = require('@koa/router')
const multer = require('@koa/multer')

// 创建app对象
const app = new Koa()

// const upload = multer({
//   dest: './uploads'
// })

const upload = multer({
  storage: multer.diskStorage({
    destination(req, file, cb) {
      cb(null, './uploads')
    },
    filename(req, file, cb) {
      cb(null, Date.now() + "_" + file.originalname)
    }
  })
})

// 注册路由对象
const uploadRouter = new KoaRouter({ prefix: '/upload' })
// 单个文件上传
uploadRouter.post('/avatar', upload.single('avatar'), (ctx, next) => {
  console.log(ctx.request.file)
  ctx.body = '文件上传成功~'
})
// 多个文件上传
uploadRouter.post('/photos', upload.array('photos'), (ctx, next) => {
  console.log(ctx.request.files)
  ctx.body = '文件上传成功~'
})

app.use(uploadRouter.routes())
app.use(uploadRouter.allowedMethods())

// 启动服务器
app.listen(6000, () => {
  console.log('koa服务器启动成功~')
})

静态服务器

koa并没有内置部署相关的功能,所以我们需要使用第三方库:

json
npm install koa-static

部署的过程类似于express:

image-20240714120510296
javascript
const Koa = require('koa')
const static = require('koa-static')

const app = new Koa()

// app.use((ctx, next) => {
//   ctx.body = "哈哈哈哈"
// })

app.use(static('./uploads'))
app.use(static('./build'))

app.listen(8000, () => {
  console.log('koa服务器启动成功~')
})

数据的响应

输出结果:body将响应主体设置为以下之一:

  • string :字符串数据
  • Buffer :Buffer数据
  • Stream :流数据
  • Object|| Array:对象或者数组
  • null :不输出任何内容
  • 如果response.status尚未设置,Koa会自动将状态设置为200或204。

上面返回null状态是204,其他的状态是200。

请求状态:status

javascript
const fs = require('fs')
const Koa = require('koa')
const KoaRouter = require('@koa/router')

// 创建app对象
const app = new Koa()

// 注册路由对象
const userRouter = new KoaRouter({ prefix: '/users' })

userRouter.get('/', (ctx, next) => {
  // 1.body的类型是string
  // ctx.body = 'user list data~'

  // 2.body的类型是Buffer
  // ctx.body = Buffer.from('你好啊, 李银河~')

  // 3.body的类型是Stream
  // const readStream = fs.createReadStream('./uploads/1668331072032_kobe02.png')
  // ctx.type = 'image/jpeg'
  // ctx.body = readStream

  // 4.body的类型是数据(array/object) => 使用最多
  ctx.status = 201 // 也可以设置状态码,默认200或204
  ctx.body = {
    code: 0,
    data: [
      { id: 111, name: 'iphone', price: 100 },
      { id: 112, name: 'xiaomi', price: 990 },
    ]
  }

  // 5.body的值是null, 自动设置http status code为204
  // ctx.body = null
})

app.use(userRouter.routes())
app.use(userRouter.allowedMethods())

// 启动服务器
app.listen(6000, () => {
  console.log('koa服务器启动成功~')
})

错误处理

通过EventEmitter的方式处理错误

javascript
const Koa = require('koa')
const KoaRouter = require('@koa/router')

// 创建app对象
const app = new Koa()

// 注册路由对象
const userRouter = new KoaRouter({ prefix: '/users' })

userRouter.get('/', (ctx, next) => {
  const isAuth = false
  if (isAuth) {
    ctx.body = 'user list data~'
  } else {
    // ctx.body = {
    //   code: -1003,
    //   message: '未授权的token, 请检测你的token'
    // }
    // EventEmitter
    ctx.app.emit('error', -1003, ctx)
  }
})

app.use(userRouter.routes())
app.use(userRouter.allowedMethods())

// 独立的文件: error-handle.js
app.on('error', (code, ctx) => {
  const errCode = code
  let message = ''
  switch (errCode) {
    case -1001:
      message = '账号或者密码错误~'
      break
    case -1002:
      message = '请求参数不正确~'
      break
    case -1003:
      message = '未授权, 请检查你的token信息'
      break
  }

  const body = {
    code: errCode,
    message
  }

  ctx.body = body
})

// 启动服务器
app.listen(6000, () => {
  console.log('koa服务器启动成功~')
})

和express对比

在学习了两个框架之后,我们应该已经可以发现koa和express的区别:

从架构设计上来说:

express是完整和强大的,其中帮助我们内置了非常多好用的功能;

koa是简洁和自由的,它只包含最核心的功能,并不会对我们使用其他中间件进行任何的限制。

甚至是在app中连最基本的get、post都没有给我们提供;

我们需要通过自己或者路由来判断请求方式或者其他功能;

因为express和koa框架他们的核心其实都是中间件:

但是他们的中间件事实上,它们的中间件的执行机制是不同的,特别是针对某个中间件中包含异步操作时;

所以,接下来,我们再来研究一下express和koa中间件的执行顺序问题;

express中间件-执行同步

javascript
const express = require('express')

// 创建app对象
const app = express()

// 编写中间件
app.use((req, res, next) => {
  console.log('express middleware01')
  req.msg = 'aaa'
  next()
  // 返回值结果
  res.json(req.msg) // aaabbbccc
})

app.use((req, res, next) => {
  console.log('express middleware02')
  req.msg += 'bbb'
  next()
})

app.use((req, res, next) => {
  console.log('express middleware03')
  req.msg += 'ccc'
})


// 启动服务器
app.listen(9000, () => {
  console.log('express服务器启动成功~')
})

koa中间件-执行同步

javascript
const Koa = require('koa')
const KoaRouter = require('@koa/router')

// 创建app对象
const app = new Koa()

// 注册中间件
app.use((ctx, next) => {
  console.log('koa middleware01')
  ctx.msg = 'aaa'
  next()

  // 返回结果
  ctx.body = ctx.msg // aaabbbccc
})

app.use((ctx, next) => {
  console.log('koa middleware02')
  ctx.msg += 'bbb'
  next()
})

app.use((ctx, next) => {
  console.log('koa middleware03')
  ctx.msg += 'ccc'
})


// 启动服务器
app.listen(6000, () => {
  console.log('koa服务器启动成功~')
})
image-20240714160756967

koa中间件-执行异步

javascript
const Koa = require('koa')
const axios = require('axios')

// 创建app对象
const app = new Koa()

// 注册中间件
// 1.koa的中间件1
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log('koa middleware01')
  ctx.msg = 'aaa'
  await next()

  // 返回结果
  ctx.body = ctx.msg
})

// 2.koa的中间件2
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log('koa middleware02')
  ctx.msg += 'bbb'
  // 如果执行的下一个中间件是一个异步函数, 那么next默认不会等到中间件的结果, 就会执行下一步操作
  // 如果我们希望等待下一个异步函数的执行结果, 那么需要在next函数前面加await
  await next()
  console.log('----')
})

// 3.koa的中间件3
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log('koa middleware03')
  // 网络请求
  const res = await axios.get('http://123.207.32.32:8000/home/multidata')
  ctx.msg += res.data.data.banner.list[0].title
})


// 启动服务器
app.listen(6000, () => {
  console.log('koa服务器启动成功~')
})

如果想把第3个中间件的msg拼接上去,就要把第1和第2个中间件也变成异步。

express中间件-执行异步

javascript
const express = require('express')
const axios = require('axios')

// 创建app对象
const app = express()

// 编写中间件
app.use(async (req, res, next) => {
  console.log('express middleware01')
  req.msg = 'aaa'
  await next()
  // 返回值结果
  // res.json(req.msg)
})

app.use(async (req, res, next) => {
  console.log('express middleware02')
  req.msg += 'bbb'
  await next()
})

// 执行异步代码
app.use(async (req, res, next) => {
  console.log('express middleware03')
  const resData = await axios.get('http://123.207.32.32:8000/home/multidata')
  req.msg += resData.data.data.banner.list[0].title

  // 只能在这里返回结果
  res.json(req.msg)
})


// 启动服务器
app.listen(9000, () => {
  console.log('express服务器启动成功~')
})

express和koa同步执行顺序是一样的。

express中间件的next返回的是一个函数,而koa的next返回的是一个Promise,所以koa可以通过async和await把之前的中间件变成异步的,顺序是从上到下,再从下到上,但是express不行,只能从上到下按顺序执行,已经回不去了。

koa洋葱模型

两层理解含义:

中间件处理代码的过程;

Response返回body执行;

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