Node.js与Express基础应用

首先看一个客户端发起http请求到服务端返回响应结果的过程:

图源网

Node.js

为什么要使用Node.js?

Node.js 的目的是实现动态网页,也就是说由服务器动态生成 HTML 页面。之所以要这么做,是因为静态 HTML 的可扩展性非常有限,无法与用户有效交互,同时如果有大量相似的内容,例如产品介绍页面,那么1000个产品就要1000个静态的 HTML 页面,维护这1000个页面简直是一场灾难,因此动态生成 HTML 页面的技术应运而生。

Node.js可跳过 HTTP 服务器,因为它本身就是,Node.js 提供了 http 模块,它是由C++ 实现的,性能可靠,可以直接应用到生产环境。

Node.js 和其他的语言相比的另一个显著区别,在于它的原始封装程度较低。在 Node.js 中,很多工作需要你自己来做,而自己来做这些事情太过麻烦,而且也没有必要重复造轮子,所以需要第三方框架来帮助我们。

安装 Node.js
用Node.js创建一个应用

在没有Express的时候,我们要创建一个web应用,用Node.js怎样实现呢?

  • 新建一个目录,进入此目录并初始化
$ mkdir myapp && cd myapp
$ npm init -y
  • 创建index.js文件
    $ touch index.js

  • 在index.js文件下添加如下代码用于引入http模块并创建一个服务器,监听3001端口。

const http = require('http')
const log = console.log
const err = console.error

http.createServer((req, res) => res.end('hello world!'))
    .listen(3001, () => log('server started'))
  • 运行node index.js,终端显示'server started',证明服务启动成功
  • 在浏览器中打开http://localhost:3001/,页面显示'hello world!',至此一切正常。

但实际的应用开发中不可能只是让页面显示一句话这么简单,我们需要了解各种参数及其用法以应对更为复杂的使用场景。

上面的代码中,req是http.IncomingMessage的实例,代表的是服务器接收到的请求,res是http.ServerResponse的实例,代表服务器响应的结果。

req上常见的属性有:

  1. url: //write/post
  2. method: getpostdeleteputoptions
  3. METHODS 支持的方法
  4. STATUS_CODES

res上的常见操作有:

  1. res.end([data][,encoding][,callback])
  2. res.getHeader(name)
  3. getHeaders()
  4. setHeader(name,value)
  5. res.statusCode
  6. res.write(chunk[,encoding][,callback])

以req.url为例:

http.createServer((req, res) => {
    if (req.url === '/') {
        res.end('hey index')
    } else if (req.url === '/write') {
        res.end('hey write')
    } else if (req.url === '/post') {
        res.end('hey post')
    }
}).listen(3000, e => {
    if (e) {
        err(e)
    } else {
        log('server started')
    }
})

重启node,打开浏览器,页面内容根据url值的变化而变化

实际应用中大部分的url对应的不是简单的一句话,而是某一个文件,所以我们需要引入fs模块实现文件级操作。

在项目根目录下新建static文件夹,在static文件夹下新建a.js,b.js,内容如下

# a.js
console.log('I am a.js')
# b.js
console.log('I am b.js')

注释掉index.js之前的所有代码,现在的代码如下:

const http = require('http')
const fs = require('fs')
const log = console.log
const err = console.error

http.createServer((req, res) => {
    if (req.url === '/a.js') {
        fs.createReadStream('./static/a.js').pipe(res)
    } else if (req.url === '/b.js') {
        fs.createReadStream('./static/b.js').pipe(res)
    }
}).listen(3000, e => {
    if (e) {
        err(e)
    } else {
        log('server started')
    }
})

启动node,分别打开http://localhost:3000/a.jshttp://localhost:3000/b.js

可以看到页面上显示出了a.js和b.js的内容,而不是在控制台打印出console.log里的内容,原因在于createReadStream()方法用于打开文本文件创建一个读取操作的数据流,实现原理是每次发送触发一个data事件,发送结束触发end事件,即文本中的内容会被装在res.end()中,原样显示到对应url的页面上。

Express

为什么要使用Express作为开发框架呢?

Express是基于 Node.js 平台,快速、开放、极简的 web 开发框架,它提供一系列强大的特性用来创建各种 Web 和移动设备应用,拥有丰富的 HTTP 快捷方法和任意排列组合的 Connect 中间件。

Express 不对 Node.js 已有的特性进行二次抽象,只是在它之上扩展了 Web 应用所需的基本功能,例如:

  • 路由控制
  • 路由处理器(中间件)
  • 模板引擎
  • 静态文件服务
  • 错误处理
  • 访问日志
  • 缓存
  • 动态视图
  • 用户会话
  • CSRF保护
  • 插件支持

上述功能中我们用得比较多的是前6个。

需要说明的是Express只是一个轻量级的 Web 框架,多数功能只是对 HTTP 协议中常用操作的封装,更多的功能需要插件或者整合其他模块来完成。

用 Express 实现的网站实际上就是一个 Node.js 程序,因此可以直接运行。

安装

npm install express --save

路由

路由是指如何定义应用的端点(URIs)以及如何响应客户端的请求。

路由是由一个 URI、HTTP 请求(GET、POST等)和若干个句柄组成,它的结构如下: app.METHOD(path, [callback...], callback)appexpress 对象的一个实例, METHOD 是一个 HTTP 请求方法path 是服务器上的路径, callback 是当路由匹配时要执行的回调函数。

  • 基本的路由示例
# express-index.js
const express = require('express')
const app = express()
const log = console.log
const err = console.error

app.get('/',(req,res)=>res.send('hey dolby'))
app.listen(3000,()=>log('server listening at localhost:3000'))

运行node express-index.js启动程序

在浏览器中打开localhost:3000

  • 正则匹配
    app.get(/.*dot$/, (req, res) => res.send('.*dot'))
    匹配所有以dot结尾的字符串
    重启服务器并打开localhost:3000/hellodot
  • 路由参数
app.get('/users/:userId/books/:bookId', (req, res) => res.send(req.params))
app.get('/users/:userId(\\d+)', (req, res) => res.send(req.params))

:userId只是一个占位符,代表users后的参数,其后的(\d+)表示只接收整数参数,注意有两个\,第一个用于转义。生命不息,采坑不止。

  • 中间件
  1. 使用多个回调处理路由,注意回调函数中多了参数next,也别忘了后面的next()
app.get('/eat/:eatSomething', (req, res, next) => {
    if (req.params.eatSomething === 'eatEverything') {
        res.end('Hey you eat too much')
    } else {
        next()
    }
}, function (req, res) {
    res.send('Hello')
})

重启node并修改url

  1. 使用回调函数数组处理路由
var mw0 = (req, res, next) => {
    log('mw0')
    next()
}

var mw1 = (req, res, next) => {
    log('mw1')
    next()
}

var mw2 = (req, res, next) => {
    log('mw2')
    res.send('finish')
}

app.get('/example/mw', [mw0, mw1, mw2])

重启node并修改url为http://localhost:3000/example/mw

  1. 混合使用回调函数数组和回调函数处理路由
var mw0 = (req, res, next) => {
    log('mw0')
    next()
}

var mw1 = (req, res, next) => {
    log('mw1')
    next()
}

app.get('/example/mw', [mw0, mw1], (req, res, next) => {
    log('mw2')
    next()
}, (req, res) => {
    log('mw3')
    res.send('finish')
})

重启node并刷新浏览器页面

  • route路由(这种基本用不到)
    get方法接收的是一个回调函数
app.route('/book')
    .get((req, res) => {
        res.end('hello book')
    }).post(function (req, res) {
        res.send('Add a book');
    }).put(function (req, res) {
        res.send('Update the book');
    })

重启node并修改url为http://localhost:3000/book

  • express.Router()类及app.use(挂载点,中间件)
    使用 express.Router 类创建模块化、可挂载的路由句柄。Router 实例是一个完整的中间件和路由系统,因此常称其为一个 “mini-app”。
    下面的实例程序创建了一个路由模块,并加载了一个中间件,定义了一些路由,并且将它们挂载至应用的路径上。

在根目录下新建food.js

# food.js
const express = require('express')
const app = express()
const router = express.Router()
const log = console.log
const err = console.error

// 该路由使用打印时间的中间件
// 没有挂载点的中间件,应用的每个请求都会执行该中间件
router.use(function timeLog(req, res, next) {
    log('Time: ', Date.now())
    next()
})

// 定义主页的路由
router.get('/', (req, res) => {
    res.send('Home')
})

// 定义about页面的路由
router.get('/about', (req, res) => {
    res.send('About food')
})

module.exports = router

修改express-index.js

const express = require('express')
const app = express()
const log = console.log
const err = console.error

app.listen(3000, () => log('server listening at localhost:3000'))

var food = require('./food.js')
// 挂载至 /food 的中间件,任何指向 /food 的请求都会执行它
app.use('/food', food)

重启node后修改url

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