Node.js(四)-express

1. 初识express

1.1 express简介

1.1.1 什么是express

        官方：Express是基于Node.js平台，快速、开放、极简的web开发框架。

        通俗：Express的作用和Node.js内置的http模块类似，是专门用来创建web服务器的。

        express的本质：是一个npm上的第三方包，提供了快速创建web服务器的便捷方法。

        官网地址：Express - 基于 Node.js 平台的 web 应用开发框架 - Express中文文档 | Express中文网https://www.expressjs.com.cn/

1.1.2 进一步理解express 

思考：不使用 Express 能否创建 Web 服务器？
答案：能，使用 Node.js 提供的原生 http 模块即可。

思考：既生瑜何生亮（有了 http 内置模块，为什么还要用 Express）？
答案：http 内置模块用起来很复杂，开发效率低；Express 是基于内置的 http 模块进一步封装出来的，能够极大的提高开发效率。

思考：http 内置模块与 Express 是什么关系？

答案：类似于浏览器中 Web API 和 jQuery 的关系。后者是基于前者进一步封装出来的。

 1.1.3 express可以用来做什么

        对于前端来说，最常见的两种服务器分别是：

• Web网站服务器： 专门对外提供Web网页资源的服务器；
• API 接口服务器：专门对外提供API接口的服务器。

       因此，使用express可以方便、快速的创建这两种服务器。

1.2 express的基本使用

1.2.1 安装

        在项目所处的目录中，运行如下的终端命令，即可将 express 安装到项目中使用：

npm i [email protected]

1.2.2 创建基本的web服务器

// 1.导入express模块
const express = require('express');
// 2.创建web服务器
const app = express();
// 3.调用app.listen(端口号，启动成功后调用的回调函数)，启动服务器
app.listen(80,()=>{
    console.log('App running at http://127.0.0.1');
})

1.2.3 监听GET请求

        通过app.get()方法，可以监听客户端的get请求，语法格式如下：

app.get('请求URL',function(req,res) { /*处理函数*/ })

• 参数1: 客户端请求的 URL 地址
• 参数2: 请求对应的处理函数
• req: 请求对象 (包含了与请求相关的属性与方法)
• res: 响应对象 (包含了与响应相关的属性与方法)

 1.2.4 监听POST请求

        通过app.post()方法，可一监听客户端的post请求，语法格式如下：

app.post('请求URL',function(req,res) { /*处理函数*/ })

• 参数1: 客户端请求的 URL 地址
• 参数2: 请求对应的处理函数
• req: 请求对象 (包含了与请求相关的属性与方法)
• res: 响应对象 (包含了与响应相关的属性与方法)

 1.2.5 把内容响应给客户端

const express = require('express');

const app = express();
// 监听客户端的get or post 请求，并向客户端响应内容
// get请求
app.get('/getUserInfo',(req,res)=>{
    // 调用express提供的res.send()方法，向客户端相应的json对象~
    res.send({name:'如花',age:18,gender:'女'})
})
app.post('/getUserInfo',(req,res)=>{
    // 调用express提供的res.send()方法，向客户端相应的文本字符串~
    res.send('如花：你的请求成功！O(∩_∩)O~~')
})
app.listen(80,(res)=>{
    console.log('http://127.0.0.1:80/getUserInfo');
})

 postman访问打印结果：

get:

post: 

 1.2.6 获取URL中携带的查询参数

        通过req.query 对象，可以访问到客户端通过查询字符串的形式发送到服务器的参数：

// get请求
app.get('/getUserInfo',(req,res)=>{
    // 通过req.query()可以获取到客户端端发送过来的 查询参数
    // req.query()默认情况下是一个空对象
    res.send(req.query);
})

 请求：

 响应(req.query是一个json对象)：

1.2.7 获取URL中的动态参数

        通过 req.params 对象，可以访问到 URL中，通过:匹配到的动态参数:

// url 地址中，可以使用：参数值得形式，匹配动态参数值
app.get('/getUserInfo/:id',(req,res)=>{
    // 通过req.params()是动态匹配到url中的参数
    // req.params()默认情况下是空对象
    res.send(req.params);
})

 动态匹配多个参数：

// url 地址中，可以使用：参数值得形式，匹配动态参数值
app.get('/getUserInfo/:id/:name',(req,res)=>{
    // 通过req.params()是动态匹配到url中的参数
    // req.params()默认情况下是空对象
    res.send(req.params);
})

 

 1.3 托管静态资源

1.3.1 express.static()

         express 提供了一个非常好用的函数，叫做 express.static()，通过它，我们可以非常方便地创建一个静态资源服务器例如，通过如下代码就可以将 public 目录下的图片、CSS 文件、JavaScript 文件对外开放访问了:

app.use(express.static('public'))

使用如上的方法后，就可以访问public下的所有静态资源：

•  • http://localhost:3000/images/bg.jpg
•  • http://localhost:3000/css/style.css
•  • http://localhost:3000/js/login.js

 注意！！！：Express 在指定的静态目录中查找文件，并对外提供资源的访问路径。因此，存放静态文件的目录名不会出现在 URL 中。

 也就是说，如果在express.static()中写了放静态资源的目录名，那么这个目录名肯定就不会出现在路径中。

举个栗子：

此时我的文件夹结构如图：

 代码如下：

const express = require('express')

const app = express()
// 调用express.static()方法，快速的对外提供静态资源
app.use(express.static('./clock'))

app.listen(80,()=>{
    console.log('express server running at http://127.0.0.1');
})

        在浏览器访问：http://127.0.0.1/index.css 可以成功访问到静态资源

1.3.2  托管多个静态资源目录

托管多个静态资源目录，需要多次调用 express.static() 函数：

app.use(express.static('clock'))
app.use(express.static('files'))

访问静态资源文件时，express.static() 函数会根据目录的添加顺序查找所需的文件。

比如说我在clock、files文件夹下都有个名叫index.html的文件，现在使用express.static()去托管这两个文件夹下静态资源，启动服务后，在浏览器访问http://127.0.0.1/index.html，如果先写的是clock的index.html，那么访问的就是clock文件中的index.html,files中的就不会被访问；如果先写的是files文件中的index.html，那么访问的就是files文件中的index.html,clock中的就不会被访问。

 1.3.3 挂载路径前缀

如果希望在托管的静态资源访问路径之前，挂载路径前缀，则可以使用如下的方式：

app.use('/public',express.static('public'))

现在，你就可以通过带有 /public 前缀地址来访问 public 目录中的文件了：

• http://localhost:3000/public/images/kitten.jpg
• http://localhost:3000/public/css/style.css
• http://localhost:3000/public/js/app.js

const express = require('express')

const app = express()
// 调用express.static()方法，快速的对外提供静态资源
app.use('/clock',express.static('./clock'))

app.listen(80,()=>{
    console.log('express server running at http://127.0.0.1');
}) 

        如果你不想加前缀的话，就不需要这么写，访问的时候也不需要加前缀；如果想加这个前缀的话，就必须按照这个写，这个前缀可以是任意的，你可以直接写/abc,访问的时候也得写/abc（不建议么随意）,一般会和后面的文件名写一样 。

1.4 nodemon 

1.4.1 为什么要使用nodemon 

        调试 Node.js 项目的时候，如果修改了项目的代码，需要频繁的手动 close 掉，然后再重新启动，非常繁琐。

        使用 nodemon（nodemon - npm） 这个工具，能够监听项目文件的变动，当代码被修改后，nodemon 会自动帮我们重启项目，方便开发和调试。

1.4.2 安装 

         运行如下命令，即可将 nodemon 安装为全局可用的工具：

npm install -g nodemon

注意：安装过程可能会报错，注意用管理员身份打开cmd

1.4.3 使用nodemon

当基于 Node.js 编写了一个网站应用的时候，传统的方式，是运行 node app.js 命令，来启动项目。这样做的坏处是：代码被修改之后，需要手动重启项目。

现在，我们可以将 node 命令替换为 nodemon 命令，使用 nodemon app.js 来启动项目。这样做的好处是：代码被修改之后，会被 nodemon 监听到，从而实现自动重启项目的效果。

node app.js
# 将上面的终端命令，替换为下面的终端命令，即可实现自动重启项目的效果
nodemon app .js

遇到nodemon不能启动项目的可以参考下这篇文章：

nodemon：无法加载文件 C:\Users\*\AppData\Roaming\npm\nodemon.ps1因为在此系统上禁止运行脚本。‘.‘ 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文。_nodemon' 不是内部或外部命令,也不是可运行的程序-CSDN博客

2.Express路由

2.1 路由的概念

2.1.1 什么是路由

 广义上来讲，路由就是映射关系。

 2.1.2 Express中的路由

在 Express 中，路由指的是客户端的请求与服务器处理函数之间的映射关系。

Express 中的路由分 3 部分组成，分别是请求的类型、请求的 URL 地址、处理函数，格式如下：

app.METHOD(PATH,HANDLER)

 2.1.3 Express中的路由的例子

//GET请求 且url为 /
app.get('/',(req,res)=>{
    res.send('This is get request')
})

//post请求 且url为 /
app.post('/',(req,res)=>{
    res.send('This is post request')
})

2.1.4 路由的匹配过程

         每当一个请求到达服务器之后，需要先经过路由的匹配，只有匹配成功之后，才会调用对应的处理函数。

        在匹配时，会按照路由的顺序进行匹配，如果请求类型和请求的 URL 同时匹配成功，则 Express 会将这次请求，转交给对应的 function 函数进行处理。如下图：

 路由匹配的注意点

• ①按照定义的先后顺序进行匹配
• ②请求类型和请求的URL同时匹配成功才会调用对应的处理函数

2.2 路由的使用

2.2.1 最简单的用法

         在 Express 中使用路由最简单的方式，就是把路由挂载到 app 上，示例代码如下：

const express = require('express')
const app = express()
// 挂载路由
app.get('/',(req,res)=>{
    res.send('get request')
})
app.post('/',(req,res)=>{
    res.send('post request')
})

app.listen(80,()=>{
    console.log("http://127/0.0.1");
})

 2.2.2 模块化路由

         为了方便对路由进行模块化的管理，Express 不建议将路由直接挂载到 app 上，而是推荐将路由抽离为单独的模块。

 将路由抽离为单独模块的步骤如下：

• ①创建路由模块对应的 .js 文件
• ②调用 express.Router() 函数创建路由对象
• ③向路由对象上挂载具体的路由
• ④使用 module.exports 向外共享路由对象
• ⑤使用 app.use() 函数注册路由模块

2.2.3 创建路由模块

router.js

// 1.导入 express
const express = require('express')
// 2.导入路由模块
const router = express.Router()
// 3.挂载具体的路由
router.get('/user/list',(req,res)=>{
    res.send('Get user list')
})

router.post('user/list',(req,res)=>{
    res.send('Post request')
})
// 4.向外导出路由对象
module.exports = router

2.2.4 注册路由模块

// 导入路由模块
const userRouter = require('./09-router')
// 使用app.use()注册路由模块
app.use(userRouter)

完整代码：

postman测试：

get:

post:

 注意！！！：app.use() 函数的作用就是用来注册全局中间件的。

2.2.5 为路由模块添加统一前缀 

// 使用app.use()注册路由模块,并添加统一前缀
app.use('/api',userRouter)

 访问路径的时候添加记得添加/api

3.Express中间件 

3.1 中间件的概念

3.1.1 什么是中间件 

         中间件（Middleware ），特指业务流程的中间处理环节。

3.1.2 现实生活中的例子 

        在处理污水的时候，一般都要经过三个处理环节，从而保证处理过后的废水，达到排放标准。

         

        处理污水的这三个中间处理环节，就可以叫做中间件。

        中间件一般都有输入与输出，上一级的输出作为下一级的输入，这样就可以把多个中间件连接起来。

3.1.3 Express中间件的调用流程

         当一个请求到达 Express 的服务器之后，可以连续调用多个中间件，从而对这次请求进行预处理。

 3.1.4 Express中间件的格式

        Express 的中间件，本质上就是一个 function 处理函数，Express 中间件的格式如下：

 !!!注意：中间件函数的形参列表中，必须包含 next 参数。而路由处理函数中只包含 req 和 res。

 3.1.5 next函数的作用

next 函数是实现多个中间件连续调用的关键，它表示把流转关系转交给下一个中间件或路由。

3.2 Express中间件的初体验

3.2.1 定义中间件函数

const express = require('express')
const app = express()
// 定义最简单的中间件函数
const mw = function(req,res,next){
    console.log('这是一个简单的中间件函数');
    // 把流转关系交给下一个中间件或者路由
    next()
}
app.listen(80,()=>{
    console.log('http://127.0.0.1');
})

3.2.2 全局生效的中间件

        客户端发起的任何请求，到达服务器之后，都会触发的中间件，叫做全局生效的中间件。

        通过调用 app.use(中间件函数)，即可定义一个全局生效的中间件，示例代码如下：

const express = require('express')
const app = express()
const mw = function(req,res,next){
    console.log('将要定义一个全局生效的中间件');
    next()
}
// 将mw注册为全局生效的中间件
app.use(mw)

app.get('/',(req,res)=>{
    res.send('Home page.');
})
app.get('/user',(req,res)=>{
    res.send('User page.');
})
app.listen(80,()=>{
    console.log('http://127.0.0.1');
})

3.2.3 定义全局中间件的简化形式

const express = require('express')
const app = express()
// 这是定义全局生效的中间件的简化形式
app.use((req,res,next)=>{
    console.log('将要定义一个全局生效的中间件!!');
    next()
})

app.get('/',(req,res)=>{
    res.send('Home page.');
})
app.get('/user',(req,res)=>{
    res.send('User page.');
})
app.listen(80,()=>{
    console.log('http://127.0.0.1');
})

3.2.4 中间件在实际开发中的作用

        多个中间件之间，共享同一份 req 和 res。基于这样的特性，我们可以在上游的中间件中，统一为 req 或 res 对象添加自定义的属性或方法，供下游的中间件或路由进行使用。

const express = require('express')
const app = express()
// 这是定义全局生效的中间件的简化形式
app.use((req,res,next)=>{
    // 获取请求到达服务器的时间
    const time = Date.now()
    // 为 req 挂载自定义属性，从而把时间共享给后面所有的路由
    req.startTime = time
    next()
})

app.get('/',(req,res)=>{
    res.send('Home page.'+req.startTime);
})
app.listen(80,()=>{
    console.log('http://127.0.0.1');
})

postman：

 可以拿到在上游定义的时间

 3.2.5 定义多个全局中间价

         可以使用 app.use() 连续定义多个全局中间件。客户端请求到达服务器之后，会按照中间件定义的先后顺序依次进行调用，示例代码如下：

const express = require('express')

const app = express()

app.use((req,res,next)=>{
    console.log('这是第一个全局中间件');
    next()
})

app.use((req,res,next)=>{
    console.log('这是第二个全局中间件');
    next()
})
app.get('/user',(req,res)=>{
    res.send('User API')
})
app.listen(80,()=>{
    console.log('http://127.0.0.1');
})

3.2.6 局部生效的中间件

         不使用 app.use() 定义的中间件，叫做局部生效的中间件，示例代码如下：

const express= require('express')

const app = express()
const mw1 = function(req,res,next){
    console.log('这是一个局部生效的中间件');
    next()
}
app.use('/',mw1,(req,res)=>{
    res.send('请求了/');
})

app.use('/user',(req,res)=>{
    res.send('User page.')
})
app.listen(80,()=>{
    console.log('http://127.0.0.1');
})

当在postman中请求/路由时，才会调用mw1这个中间件，请求/user并不会触发mw1局部中间件中间件。

3.2.7 定义多个局部中间件

        可以在路由中，通过如下两种等价的方式，使用多个局部中间件：

const mw1 = function(req,res,next){
    console.log('这是名为 mw1 局部生效的中间件');
    next()
}
const mw2 = function(req,res,next){
    console.log('这是名为 mw2 局部生效的中间件');
    next()
}
// 写法一：
app.get('/',mw1,mw2,(req,res)=>{
    res.send('请求了/');
})

// 写法二：
app.get('/',[mw1,mw2],(req,res)=>{
    res.send('请求了/');
})

3.2.8 了解中间件的5个使用注意事项

 ①一定要在路由之前注册中间件

        请求到达服务器都是从上到下来进行匹配的，如果把中间件放到路由的后面，路由匹配成功后就直接响应了，中间件就无法正常的工作了。

②客户端发送过来的请求，可以连续调用多个中间件进行处理

③执行完中间件的业务代码之后，不要忘记调用 next() 函数 

④为了防止代码逻辑混乱，调用 next() 函数后不要再写额外的代码

⑤连续调用多个中间件时，多个中间件之间，共享 req 和 res 对象 

 3.3 中间件的分类

         为了方便理解和记忆中间件的使用，Express 官方把常见的中间件用法，分成了 5 大类，分别是：

• ① 应用级别的中间件
• ② 路由级别的中间件
• ③ 错误级别的中间件
• ④ Express 内置的中间件
• ⑤ 第三方的中间件

3.3.1 应用级别中间件

        通过 app.use() 或 app.get() 或 app.post() ，绑定到 app 实例上的中间件，叫做应用级别的中间件，代码示例如下： 

// 应用级别中间件---全局生效的中间件
app.use((req,res,next)=>{
    console.log('将要定义一个全局生效的中间件!!');
    next()
})

// 应用级别中间件---局部生效的中间件
app.get('/',mw1,(req,res)=>{
    res.send('请求了/');
})

3.3.2 路由级别的中间件

        绑定到 express.Router() 实例上的中间件，叫做路由级别的中间件。它的用法和应用级别中间件没有任何区别。只不过，应用级别中间件是绑定到 app 实例上，路由级别中间件绑定到 router 实例上，代码示例如下：

var app = express()
var router = express.Router()
// 路由级别的中间件
router.use(function (req, res, next) {
console.log('Time',Date.now())
next()
})
app.use('/',router)

3.3.3 错误级别的中间件

        错误级别中间件的作用：专门用来捕获整个项目中发生的异常错误，从而防止项目异常崩溃的问题。

        格式：错误级别中间件的 function 处理函数中，必须有 4 个形参，形参顺序从前到后，分别是 (err, req, res, next)。

const express = require('express')
const app = express()
app.get('/',(req,res)=>{//路由
    throw new Error('服务器内部发生了错误！！！');//抛出一个错误
    res.send('Home page')
})
app.use((err,req,res,next)=>{//错误级别中间件
    console.log('服务器发生了错误'+err.message);//在服务器打印错误内容
    // next()
    res.send('Error'+err.message)//向客户端响应错误内容
})
app.listen(80,()=>{
    console.log('http://127.0.0.1');
})

 注意：错误级别的中间件，必须注册在所有路由之后！

3.3.4 Express内置的中间件 

        自 Express 4.16.0 版本开始，Express 内置了 3 个常用的中间件，极大的提高了 Express 项目的开发效率和体验： 

• ①express.static 快速托管静态资源的内置中间件，例如： HTML 文件、图片、CSS 样式等（无兼容性）
• ② express.json 解析 JSON 格式的请求体数据（有兼容性，仅在 4.16.0+ 版本中可用）
• ③ express.urlencoded 解析 URL-encoded 格式的请求体数据（有兼容性，仅在 4.16.0+ 版本中可用）

 express.json:

const express = require('express')
const app = express()
// 注意：除了错误级别的中间件，其他的中间件，都要在路由之前配置
// 通过express.json()这个中间件 解析表单中的JSON格式的数据
app.use(express.json()) //挂载req.body,以便可以访问req.body

app.post('/user',(req,res)=>{
    // 在服务器可以使用 req.body 这个属性 来接收客户端发送过来的请求提数据
    // 默认情况下，如果不配置解析表单数据的中间件，req.body默认为undefined
    console.log('req.body',req.body);//访问成功后的输出：req.body { name: 'zs', age: 18 }
    res.send('ok')
})\
app.listen(80,()=>{
    console.log('http://127.0.0.1');
})

在postman里面访问时需要这样配置：

 express.urlencoded:

const express = require('express')
const app = express()
// 注意：除了错误级别的中间件，其他的中间件，都要在路由之前配置
// 通过express.urlencoded()这个中间件来 解析url-encoded类型的数据
app.use(express.urlencoded({extended:false}))
app.post('/book',(req,res)=>{
    // 通过req.body这个方法，可以接收客户端发送的JSON格式的表单数据和url-encoded格式的数据
    console.log('req.body',req.body); //输出：req.body [Object: null prototype] { bookname: '水浒传', author: '施耐庵' }
    res.send('ok')
})
app.listen(80,()=>{
    console.log('http://127.0.0.1');
})

在postman里面访问时需要这样配置：

 关于app.use(express.urlencoded({extended:false}))为啥要这样写，老师说不用问为什么，记住就行了。

 3.3.5 第三方的中间件

        非 Express 官方内置的，而是由第三方开发出来的中间件，叫做第三方中间件。在项目中，大家可以按需下载并配置第三方中间件，从而提高项目的开发效率。

例如：在 [email protected] 之前的版本中，经常使用 body-parser 这个第三方中间件，来解析请求体数据。使用步骤如下：

• ①运行 npm install body-parser 安装中间件
• ②使用 require 导入中间件
• ③调用 app.use() 注册并使用中间件

const express = require('express')
const app = express()
// 1.导入解析表单数据的中间件
const parser = require('body-parser')
// 2.使用app.use()注册中间件
app.use(parser.urlencoded({extended:false}))
app.post('/user',(req,res)=>{
    console.log(req.body);
    res.send('ok')
})
app.listen(80,()=>{
    console.log('http://127.0.0.1');
})

注意：Express 内置的 express.urlencoded 中间件，就是基于 body-parser 这个第三方中间件进一步封装出来的。

3.4 自定义中间件

3.4.1 需求描述与实现步骤

        自己手动模拟一个类似于 express.urlencoded 这样的中间件，来解析 POST 提交到服务器的表单数据。

实现步骤：

• ①定义中间件
• ②监听 req 的 data 事件
• ③监听 req 的 end 事件
• ④使用 querystring 模块解析请求体数据
• ⑤将解析出来的数据对象挂载为 req.body
• ⑥将自定义中间件封装为模块

3.4.2 自定义中间件

代码：

使用 app.use() 来定义全局生效的中间件，代码如下：

 3.4.3 监听 req 的 data 事件

        在中间件中，需要监听 req 对象的 data 事件，来获取客户端发送到服务器的数据。如果数据量比较大，无法一次性发送完毕，则客户端会把数据切割后，分批发送到服务器。所以 data 事件可能会触发多次，每一次触发 data 事件时，获取到数据只是完整数据的一部分，需要手动对接收到的数据进行拼接。

3.4.4 监听req.end事件

         当请求体数据接收完毕之后，会自动触发 req 的 end 事件。

         因此，我们可以在 req 的 end 事件中，拿到并处理完整的请求体数据。示例代码如下：  

3.4.5 使用 querystring 模块解析请求体数据 

 Node.js 内置了一个 querystring 模块，专门用来处理查询字符串。通过这个模块提供的 parse() 函数，可以轻松把查询字符串，解析成对象的格式。示例代码如下：

3.4.6 将解析出来的数据对象挂载为 req.body 

        上游的中间件和下游的中间件及路由之间，共享同一份 req 和 res。因此，我们可以将解析出来的数据，挂载为 req 的自定义属性，命名为 req.body，供下游使用。示例代码如下：

 

 完整代码：

const express = require('express')
const app = express()
const qs = require('querystring')
// 解析表单数据的中间件
app.use((req, res, next) => {
    // 定义中间件具体的业务逻辑
    let str = ''
    // 2.监听req.data事件
    req.on('data', chuck => {
        str += chuck
    })
    // 3.监听req.end事件
    req.on('end',()=>{
        // str中存放的是完整的请求体数据
        console.log('str:'+str);
        // 4.TODO:将字符串格式的请求体数据，解析成对象格式
        const body = qs.parse(str)
        // 5.讲解析的数据挂载到req.body上
        req.body = body
        next()
    })
})
app.post('/user',(req,res)=>{
    console.log(req.body);
    res.send('okkk');
})
app.listen(80, () => {
    console.log('http://127.0.0.1');
})

3.4.7 将自定义中间件封装为模块

 如图：

打印的数据，与内置的express.urlencoded效果一致：

4.使用Express写接口 

4.1 创建基本的服务器

// 导入express模块
const express = require('express')
// 使用express创建web服务器实例
const app = express()
// 使用app.listen启动服务器
app.listen(80,()=>{
    console.log("http://127.0.0.1");
})

 4.2 创建路由API模块

4.3 编写GET接口 

 

结果：

4.4 编写POST接口