花 15 分鐘把 Express.js 搞明白，全棧沒有那么難
大家好，我是楊成功。
Express 是老牌的 Node.js 框架，以簡單和輕量著稱，幾行代碼就可以啟動一個 HTTP 服務器。市面上主流的 Node.js 框架，如 Egg.js、Nest.js 等都與 Express 息息相關。
Express 框架使用標準 Node.js 語法，主要由以下 3 個核心部分組成：
- 路由。
- 中間件。
- 錯誤處理。
認識基本結構
Express 的基本結構很簡單，只需要三行代碼，應用就可以運行起來。
const express = require('express')
const app = express()
app.listen(9000, () => console.log('啟動成功'))假設上述代碼寫在 index.js 中，我們啟動該應用使用命令 node ./index.js，控制臺會輸出“啟動成功”。
為了方便，我們也可以在 package.json 中創建快捷命令，如下：
// package.json
{
"scripts": {
"start": "node ./index.js"
}
}那么現在啟動應用就可以用 npm run start 命令。
不過這種方式在本地運行項目時會有一個弊端，就是修改文件后不會立即生效，需要重新啟動。為了提高效率，一般會使用一個名為 PM2 的模塊啟動 Node.js 應用。
首先全局安裝 pm2：
$ npm install -g pm2安裝后在項目目錄下創建啟動配置文件 ecosystem.config.js，代碼如下：
module.exports = {
apps: [
{
name: 'first-api',
script: './index.js',
},
],
}然后在項目目錄下執行以下命令就可以啟動項目了：
$ pm2 start --watch
上圖中的 0 就是啟動應用的 ID，下面會用到。
PM2 常用大命令如下：
- pm2 start：啟動應用，--watch 表示監聽文件修改自動重啟。
- pm2 list：查看已啟動的應用列表。
- pm2 logs <id>：查看日志輸出。
- pm2 delete <id>：刪除指定應用。
應用啟動后監聽 9000 端口，但訪問 “http://localhost:9000” 卻沒有反應，請求被掛起，這是因為沒有設置如何處理請求。
Express 中通過定義路由來處理請求。
使用路由創建 API 接口
路由用于定義如何處理請求，定義方式采用以下結構：
app.METHOD(PATH, HANDLER)其中 app 表示 Express 的實例，其余的三個部分都屬于路由配置，表示的含義如下：
- METHOD：路由方法。
- PATH：路由地址。
- HANDLER：路由處理函數。
比如示例代碼中的路由是這樣子：
app.get('/', (req, res) => {
res.send('Hello World')
})使用app.get()定義了一個 GET 請求的路由，第一個參數 “/” 為路由地址，第二個參數為路由處理函數，是一個回調函數，該函數接受兩個參數分別表示請求和響應。
當路由方法和路由地址匹配到用戶請求時，路由處理函數就會執行。
路由方法根據基本 API 規則支持五種，分別如下：
- app.get()：GET 請求。
- app.post()：POST 請求。
- app.put()：PUT 請求。
- app.delete()：DELETE 請求。
- app.all()：匹配所有請求。
以上五個方法的參數都與示例路由一致。定義好路由后，我們的主要任務是在路由處理函數中編寫業務代碼，一般會包括接收請求參數、返回接口響應，這里要用到路由處理函數的兩個參數。
請求對象
路由處理函數的第一個參數表示請求對象，包含客戶端請求攜帶的相關數據，常用的屬性如下：
- req.query：URL 附加參數。
- req.body：請求體參數。
- req.method：請求方法。
- req.headers：請求頭對象。
- req.params：URL 地址參數。
現在我們定義一個路由，將請求對象的這幾個屬性返回，看一下它們的值是什么：
app.post('/first/:id', (req, res) => {
let { method, query, body, params, headers } = req
res.send({ method, query, body, params, headers })
})在 Postman 中請求地址 “http://localhost:9000/first/8?tag=test” 并傳入請求體參數 {data: "xxx"}，請求結果如下：
對照請求參數和返回結果，可以發現路由地址中的 :id 占位符解析后被放到 “req.params” 對象下。地址參數 ?tag=test 解析后被放到 “req.query” 對象下。
但是有一個問題：請求體沒有被解析出來。
這是因為請求體是按照流處理的，無法直接獲取到，我們需要一個第三方工具包協助。首先安裝如下：
$ yarn add body-parser然后在 index.js 中引入并加載：
const bodyParser = require('body-parser')
app.use(bodyParser.json())現在重新請求，接可以看到 req.body 的返回結果了：
響應對象
路由處理函數的第二個參數表示響應對象，用于向客戶端返回結果，也就是定義接口的返回值。路由處理函數中必須設置響應，否則客戶端請求會一直處于掛起狀態，無返回值。
常用的響應方法有以下三種，用于返回不同類型的數據：
- res.json()：發送 JSON 響應。
- res.render()：發送視圖響應（HTML）。
- res.send()：發送各種類型的響應。
我們統一使用 res.send() 方法響應數據。一般在響應前還可以通過 res.status() 方法設置 HTTP 狀態碼，示例如下：
res.send('哈哈') // 狀態碼：200，返回值："哈哈"
res.status(201).send({
msg: 'created',
}) // 狀態碼：201，返回值：{msg:"created"}
res.status(401).send('請登錄') // 狀態碼：401，返回值："請登錄"發送響應時也常常會遇到問題，以下兩條原則請牢記，避免踩坑：
- 一個路由處理函數中只能響應一次，不能重復響應。
- res.send() 不能直接返回數字。
分組路由
使用 app 實例注冊路由固然方便，但是如果定義的路由很多，都注冊在 app 實例下很可能會帶來全局污染，這與全局變量一個道理。為了應用的健壯性，我們應該將路由分組。
Express 提供了 Router 類來創建模塊化的路由程序，它像一個微應用，可以隨時被 app 實例掛載。這樣就可以把一組路由保存在一個單獨的文件中，需要時加載，從而實現路由分組。
創建一個 router 文件夾用于保存路由文件，然后創建 router/test.js 文件，在文件中呢寫入路由代碼，如下：
// router/test.js
var express = require('express')
var router = express.Router()
router.post('/info', (req, res) => {
res.send('TEST 路由組')
})
module.exports = router這樣一個基本的路由模塊就寫好了，如果讓其生效，需要在主程序中加載該模塊：
const testRouter = require('./router/test.js')
app.use('/test', testRouter)上述代碼表示請求 “/test” 時加載路由模塊，訪問某個路由時使用該路徑拼接路由地址，像下面這樣：
http://localhost:9000/test/info
# 返回 "TEST 路由組"為了開發規范，我們統一把路由定義為路由模塊，而不直接在 app 下注冊。
理解中間件，搞懂框架原理
Express 應用是由一系列中間件構成的。中間件同樣是一個聽著很玄乎的詞兒，但它的本質就是一個函數。我們看一個中間件函數的代碼示例：
var myLogger = function (req, res, next) {
console.log('LOGGED')
next()
}中間件與普通函數的區別就是它有三個參數，分別表示請求對象（req），響應對象（res）和一個 next() 函數 ——— 也許你發現了，路由處理函數也是這個結構。
沒錯，路由處理函數本身就是一個中間件。
將中間件掛載到應用上，使用 app.use() 方法：
app.use(myLogger)看到這里你又會發現，請求體解析包 body-parser 也是這么掛載的，因為該包也是一個中間件。
直接用 app.use() 掛載的中間件在收到任意請求時都會執行。如果要限定執行條件，可以添加一個路徑匹配，如下：
app.use('/test/*', myLogger)這樣，只有以 /test 開頭的請求才會執行 myLogger 中間件，這看起來與路由注冊很相似。其實注冊路由正是這種中間件掛載方式的快捷寫法，只不過多了一個請求方法的限制。
Express 應用中一切皆中間件，如果匹配到多個中間件會按照順序依次調用。此時 next() 函數就能派上用場了，他的作用是進入下一個中間件。
比如代碼中的 myLogger 中間件，將它掛載到路由之前，那么每次請求首先會打印出 “LOGGED”，然后再進入路由處理函數。
如果 myLogger 中間件中沒有調用 next() 函數，請求就會被堵在這里，無法進入路由處理函數，此時請求會被掛起。
統一錯誤處理，提升健壯性
既然一切皆中間件，那么錯誤處理也是一個中間件。錯誤處理函數與其他的中間件函數稍有不同，它多了一個 err 參數，如下：
app.use((err, req, res, next) => {
console.error(err.stack)
res.status(500).send('服務器出錯了!')
})err 參數表示錯誤信息，當發生錯誤時進入該中間件，此時要設置 HTTP 狀態碼為 500，并根據錯誤信息為客戶端返回錯誤響應。
錯誤處理中間件是一個兜底中間件，請確保它定義在所有中間件之后，是應用中的最后一個中間件。
請求進入錯誤中間件，說明前面的所有中間件都沒有匹配到。但是如果客戶端請求地址寫錯而進入錯誤處理中間件，此時返回 500 錯誤顯然不合理，應該是 404 資源未找到。
所以在錯誤處理中間件前，還應該定義一個 404 中間件。該中間件要在所有路由之后，錯誤處理之前，是應用的倒數第二個中間件，代碼如下：
app.use((req, res, next) => {
res.status(404).send('Not Found')
})好了，現在我們的應用就健壯多了。
總結
本文列舉了 Express 框架的核心，并舉例如何應用，整體并沒有那么難。掌握這部分知識，可以快速擁 API 開發的思維。
