Web 服务器开发 - Express 框架 - 中间件使用

Web 服务器开发 - Express 框架 - 中间件使用

在 Node.js 的 Web 服务器开发领域，Express 框架是一个强大且受欢迎的工具。而中间件则是 Express 框架的核心特性之一，它就像是一个个“关卡”，可以对请求和响应进行处理、转换和拦截，极大地增强了应用的灵活性和可扩展性。本文将深入探讨 Express 中间件的使用。

什么是 Express 中间件

Express 中间件是一个函数，它可以访问请求对象（req）、响应对象（res）以及应用程序请求 - 响应循环中的下一个中间件函数（通常命名为 next）。中间件函数可以执行以下任务：

• 执行任何代码。
• 修改请求和响应对象。
• 结束请求 - 响应循环。
• 调用堆栈中的下一个中间件函数。

如果当前中间件函数没有结束请求 - 响应循环，它必须调用 next() 方法将控制权传递给下一个中间件函数。否则，请求将被挂起。

中间件的类型

应用级中间件

应用级中间件绑定到 express 实例，使用 app.use() 或 app.METHOD() 方法。以下是一个简单的示例：

const express = require('express');
const app = express();
// 应用级中间件
app.use((req, res, next) => {
    console.log('这是一个应用级中间件');
    next();
});
app.get('/', (req, res) => {
    res.send('Hello, World!');
});
const port = 3000;
app.listen(port, () => {
    console.log(`服务器运行在 http://localhost:${port}`);
});

在上述代码中，我们定义了一个应用级中间件，它会在每个请求到达时打印一条日志信息，然后调用 next() 方法将控制权传递给下一个中间件或路由处理函数。

路由级中间件

路由级中间件的工作方式与应用级中间件相同，只是它绑定到 express.Router() 实例。示例如下：

const express = require('express');
const app = express();
const router = express.Router();
// 路由级中间件
router.use((req, res, next) => {
    console.log('这是一个路由级中间件');
    next();
});
router.get('/', (req, res) => {
    res.send('这是路由的根路径');
});
app.use('/route', router);
const port = 3000;
app.listen(port, () => {
    console.log(`服务器运行在 http://localhost:${port}`);
});

这里我们创建了一个路由实例 router，并为其添加了一个中间件。当访问 /route 路径时，会先执行路由级中间件，然后再执行对应的路由处理函数。

错误处理中间件

错误处理中间件有四个参数 (err, req, res, next)，用于处理应用程序中出现的错误。示例如下：

const express = require('express');
const app = express();
app.get('/', (req, res, next) => {
    try {
        throw new Error('发生错误');
    } catch (err) {
        next(err);
    }
});
// 错误处理中间件
app.use((err, req, res, next) => {
    console.error(err.stack);
    res.status(500).send('服务器内部错误');
});
const port = 3000;
app.listen(port, () => {
    console.log(`服务器运行在 http://localhost:${port}`);
});

当路由处理函数中抛出错误时，会调用 next(err) 将错误传递给错误处理中间件，错误处理中间件会捕获错误并返回相应的错误信息。

内置中间件

Express 提供了一些内置中间件，如 express.static 用于提供静态文件服务。示例如下：

const express = require('express');
const app = express();
// 内置中间件，提供静态文件服务
app.use(express.static('public'));
const port = 3000;
app.listen(port, () => {
    console.log(`服务器运行在 http://localhost:${port}`);
});

在上述代码中，我们使用 express.static 中间件将 public 目录下的文件作为静态文件提供给客户端访问。

第三方中间件

第三方中间件是由社区开发的，可以通过 npm 安装和使用。例如，body-parser 用于解析请求体。示例如下：

const express = require('express');
const bodyParser = require('body-parser');
const app = express();
// 第三方中间件，解析请求体
app.use(bodyParser.json());
app.post('/', (req, res) => {
    console.log(req.body);
    res.send('收到请求体');
});
const port = 3000;
app.listen(port, () => {
    console.log(`服务器运行在 http://localhost:${port}`);
});

在这个示例中，我们使用 body-parser 中间件来解析 JSON 格式的请求体，以便在路由处理函数中可以方便地访问请求体数据。

中间件使用总结

总结

Express 中间件是构建灵活、可扩展 Web 应用的关键。通过合理使用不同类型的中间件，我们可以对请求和响应进行各种处理，提高代码的复用性和可维护性。无论是简单的日志记录，还是复杂的错误处理，中间件都能发挥重要作用。希望本文能帮助你更好地理解和使用 Express 中间件。