Koa讲解

web应用开发框架

第一章 koa入门与使用

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简介

Koa 是一个新的 web 框架，由 Express 幕后的原班人马打造， 致力于成为 web 应用和 API 开发领域中的一个更小、更富有表现力、更健壮的基石。 通过利用 async 函数，Koa 帮你丢弃回调函数，并有力地增强错误处理。 Koa 并没有捆绑任何中间件， 而是提供了一套优雅的方法，帮助您快速而愉快地编写服务端应用程序。

• 新
• 下一代， 超前
• 新的语法， es7
• 优雅

安装

Koa 依赖 node v7.6.0 或 ES2015及更高版本和 async 方法支持.

你可以使用自己喜欢的版本管理器快速安装支持的 node 版本：

$ nvm install 7
$ npm i koa

基本用法

1.架设http服务

只要三行代码，就可以用 Koa 架设一个 HTTP 服务。

const Koa = require('koa');
const app = new Koa();

app.listen(3000);

2. context对象

Koa 提供一个 Context 对象，表示一次对话的上下文（包括 HTTP 请求和 HTTP 回复）。通过加工这个对象，就可以控制返回给用户的内容。

Context.response.body属性就是发送给用户的内容。

const Koa = require('koa');
const app = new Koa();

const main = ctx => {
  ctx.response.body = 'Hello World';
};

app.use(main);
app.listen(3000);

上面代码中，main函数用来设置ctx.response.body。然后，使用app.use方法加载main函数。

你可能已经猜到了，ctx.response代表 HTTP Response。同样地，ctx.request代表 HTTP Request。

3. http response类型

Koa 默认的返回类型是text/plain，如果想返回其他类型的内容，可以先用ctx.request.accepts判断一下，客户端希望接受什么数据（根据 HTTP Request 的Accept字段），然后使用ctx.response.type指定返回类型。

// demos/03.js
const main = ctx => {
  if (ctx.request.accepts('xml')) {
    ctx.response.type = 'xml';
    ctx.response.body = 'Hello World';
  } else if (ctx.request.accepts('json')) {
    ctx.response.type = 'json';
    ctx.response.body = { data: 'Hello World' };
  } else if (ctx.request.accepts('html')) {
    ctx.response.type = 'html';
    ctx.response.body = '
Hello World
';
  } else {
    ctx.response.type = 'text';
    ctx.response.body = 'Hello World';
  }
};

4. 网页模板

实际开发中，返回给用户的网页往往都写成模板文件。我们可以让 Koa 先读取模板文件，然后将这个模板返回给用户。

const Koa = require('koa');
const app = new Koa();
const fs = require('fs');
const path = require('path');

const main = (ctx) => {
    ctx.response.type = 'html';
    ctx.response.body = fs.createReadStream(path.resolve(path.join(__dirname, './demo.html')));
}

app.use(main);
app.listen(3000);

路由

1.原生路由

网站一般都有多个页面。通过ctx.request.path可以获取用户请求的路径，由此实现简单的路由。

const main = ctx => {
  if (ctx.request.path !== '/') {
    ctx.response.type = 'html';
    ctx.response.body = 'Index Page';
  } else {
    ctx.response.body = 'Hello World';
  }
};

2. koa-route模块

原生路由用起来不太方便，我们可以使用封装好的koa-route模块。

const route = require('koa-route');

const about = ctx => {
  ctx.response.type = 'html';
  ctx.response.body = 'Index Page';
};

const main = ctx => {
  ctx.response.body = 'Hello World';
};

app.use(route.get('/', main));
app.use(route.get('/about', about));

3. 静态资源

如果网站提供静态资源（图片、字体、样式表、脚本......），为它们一个个写路由就很麻烦，也没必要。koa-static模块封装了这部分的请求。

const path = require('path');
const serve = require('koa-static');

const main = serve(path.join(__dirname));
app.use(main);

4.重定向

有些场合，服务器需要重定向（redirect）访问请求。比如，用户登陆以后，将他重定向到登陆前的页面。ctx.response.redirect()方法可以发出一个302跳转，将用户导向另一个路由。

const redirect = ctx => {
  ctx.response.redirect('/');
  ctx.response.body = 'Index Page';
};

app.use(route.get('/redirect', redirect));

中间件

1.logger

Koa 的最大特色，也是最重要的一个设计，就是中间件（middleware）。为了理解中间件，我们先看一下 Logger （打印日志）功能的实现。

最简单的写法就是在main函数里面增加一行。

const main = ctx => {
  console.log(`${Date.now()} ${ctx.request.method} ${ctx.request.url}`);
  ctx.response.body = 'Hello World';
};

2. 中间件的概念

上一个例子里面的 Logger 功能，可以拆分成一个独立函数。

const logger = (ctx, next) => {
  console.log(`${Date.now()} ${ctx.request.method} ${ctx.request.url}`);
  next();
}
app.use(logger);

3.中间件执行顺序

var koa = require('koa');
var app = new koa();
// next前面的代码，按照use的顺序执行，next后面的代码反着执行。
// koa结论： next方法其实就是指的， 当前执行函数的下一个use里面的方法。
const one = (ctx, next) => {
    console.log('>> one');
    next();  // tow
    console.log('<< one');
  }
  
  const two = (ctx, next) => {
    console.log('>> two');
    next();  // three
    console.log('<< two');
  }
  
  const three = (ctx, next) => {
    console.log('>> three');
    next();  //  空
    console.log('<< three');
  }
  
  // 他们3个都是中间件， next
  app.use(one);
  app.use(two);
  app.use(three);
  app.listen(3000);

结果如下：

>> one
>> two
>> three
<< three
<< two
<< one

洋葱模型

其实就是想向我们表达，调用next的时候，中间件的代码执行顺序是什么。

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4.异步中间件

迄今为止，所有例子的中间件都是同步的，不包含异步操作。如果有异步操作（比如读取数据库），中间件就必须写成 async 函数。请看

const fs = require('fs.promised');
const Koa = require('koa');
const app = new Koa();

const main = async function (ctx, next) {
  ctx.response.type = 'html';
  ctx.response.body = await fs.readFile('./demos/template.html', 'utf8');
};

app.use(main);
app.listen(3000);

5. 中间件的合成

koa-compose模块可以将多个中间件合成为一个。

const compose = require('koa-compose');

const logger = (ctx, next) => {
  console.log(`${Date.now()} ${ctx.request.method} ${ctx.request.url}`);
  next();
}

const main = ctx => {
  ctx.response.body = 'Hello World';
};

const middlewares = compose([logger, main]);
app.use(middlewares);

compose简单介绍

var greeting = (firstName, lastName) => 'hello, ' + firstName + ' ' + lastName
var toUpper = str => str.toUpperCase()
var fn = compose(toUpper, greeting)
console.log(fn('jack', 'smith'))   // Hello Jack Smith

• compose的参数是函数，返回的也是一个函数
• 因为除了第一个函数的接受参数，其他函数的接受参数都是上一个函数的返回值，所以初始函数的参数是多元的，而其他函数的接受值是一元的
• compsoe函数可以接受任意的参数，所有的参数都是函数，且执行方向是自右向左的，初始函数一定放到参数的最右面

参考链接： https://segmentfault.com/a/1190000008394749

• compose不是koa专有，例如react的redux中都有类似的函数式编程组件，其共通之处就是合并函数输出结果，而且都是根据compose参数从右向左执行

错误处理

下面是常见的HTTP状态码：

• 200 - 请求成功
• 304 - 资源（网页等）被转移到其它URL，缓存(协商缓存，如果是强缓存则是200)，所谓协商缓存就是还是有网络请求的，只是结果是没变化然后读取本地。强缓存则是直接读取硬盘数据
• 404 - 请求的资源（网页等）不存在。客户端错误
• 500 - 内部服务器错误

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1. 500错误

如果代码运行过程中发生错误，我们需要把错误信息返回给用户。HTTP 协定约定这时要返回500状态码。Koa 提供了ctx.throw()方法，用来抛出错误，ctx.throw(500)就是抛出500错误。

const main = ctx => {
  ctx.throw(500);
};

2.404错误

const main = ctx => {
  ctx.response.status = 404;
  ctx.response.body = 'Page Not Found';
};

3.处理错误的中间件

为了方便处理错误，最好使用try...catch将其捕获。但是，为每个中间件都写try...catch太麻烦，而且无法个性化处理错误。我们可以让最外层的中间件，负责所有中间件的错误处理。

const handler = async (ctx, next) => {
  try {
    await next();
  } catch (err) {
    ctx.response.status = err.statusCode || err.status || 500;
    ctx.response.body = {
      message: err.message
    };
  }
};

const main = ctx => {
  ctx.throw(500);
};
//一般错误处理的中间件都是use在最上面，可以从洋葱图分析原因
app.use(handler);
app.use(main);

4. error事件监听

运行过程中一旦出错，Koa 会触发一个error事件。监听这个事件，也可以处理错误。

const main = ctx => {
  ctx.throw(500);
};

app.on('error', (err, ctx) =>
  console.error('server error', err);
);

5. 释放error事件

• 上面的错误处理中间件如果不写，则node也会兜底错误一般不会崩溃，只是报错，其实这个错误就是在error事件内部触发的。

需要注意的是，如果错误被try...catch捕获，就不会触发error事件。这时，必须调用ctx.app.emit()，手动释放error事件，才能让监听函数生效。

const handler = async (ctx, next) => {
  try {
    await next();
  } catch (err) {
    ctx.response.status = err.statusCode || err.status || 500;
    ctx.response.type = 'html';
    ctx.response.body = '
Something wrong, please contact administrator.
';
    ctx.app.emit('error', err, ctx);
  }
};

const main = ctx => {
  ctx.throw(500);
};

app.on('error', function(err) {
  console.log('logging error ', err.message);
  console.log(err);
});

说明app是继承自nodejs的EventEmitter对象。

参考链接：https://www.runoob.com/nodejs/nodejs-event.html

web app

1. request参数处理

Web 应用离不开处理表单。本质上，表单就是 POST 方法发送到服务器的键值对。koa-body模块可以用来从 POST 请求的数据体里面提取键值对。

var koa = require('koa');
var app = new koa();
// var route = require('koa-route');

const main = (ctx) => {
    var dataArr = [];
    ctx.req.addListener('data', (data) => {
        dataArr.push(data);
    });
    ctx.req.addListener('end', () => {
        // console.log(jsonBodyparser(str));
        let data = Buffer.concat(dataArr).toString();
        console.log(data)
    });
    ctx.response.body = 'hello world';
}

app.use(route.post('/', main));  //  1. 路径 2. ctx函数
app.listen(3000);  // 起服务 ， 监听3000端口

2. 文件上传

koa-body模块还可以用来处理文件上传。

const os = require('os');
const path = require('path');
const koaBody = require('koa-body');
var route = require('koa-route');
var koa = require('koa');
var app = new koa();
var fs = require('fs');

const main = async function(ctx) {
  const tmpdir = os.tmpdir(); 
  const filePaths = [];  
  const files = ctx.request.files || {};

  for (let key in files) {
    const file = files[key];
    const filePath = path.join(tmpdir, file.name);
    const reader = fs.createReadStream(file.path);
    const writer = fs.createWriteStream(filePath);
    reader.pipe(writer);
    filePaths.push(filePath);
  }
//   console.log('xxxxxxxx', filePaths)
  ctx.body = filePaths;
};

app.use(koaBody({ multipart: true }));  // 代表我们上传的是文件
app.use(route.post('/upload', main));
app.listen(3000);  // 起服务 ， 监听3000端口