express 中间件原理及实现

中间件的使用案例

const express = require('express');
const app     = express();

app.use(function(req,res,next) {
  next()
})

以上是最简单的例子。一个中间件就是一个函数，参数为req,res,next。在这个函数中，必须执行next函数或者发送响应，否者服务会被挂起，客户端会一直处于等待。

为什么要使用中间件

在中间件中可以处理req、res对象，给他们增加新的方法和属性，供下一个中间件调用，还可以通过next控制权限，提前中断后续中间件的调用。这样的话就可以将应用的功能拆分出来，实现功能的解耦。

中间件的原理是什么

像connect内部维护了一个数组，执行app.use会往这个数组中增加一个中间件。当接收到一个请求时，如果中间件执行了next()，会依次往下执行。

var http = require('http');

function express() {
  var stack = []; // 中间件函数数组

  function app(req, res) {
    var i = 0;

    function next() {
      var handler = stack[i++]; 

      if (!handler) {
        return;
      }
      // 中间件函数调用,如果调用了next,相当于递归调用，下一个中间件函数就会执行
      handler(req, res, next);

    }

    next();
  }
  
  // 增加中间件
  app.use = function (middleware) {
    stack.push(middleware);
  };

  return app;
}

var app = express();
http.createServer(app).listen(3000);

app.use(function (req, res, next) {
  console.log('start1');
  next();
  console.log('next1');
});
app.use(function (req, res, next) {
  console.log('start2');
  next();
  console.log('next2');
});
app.use(function (req, res) {
  console.log('start3');
});
// 打印结果
// start1
// start2
// start3
// next2
// next1

注意，这里用了两个闭包，一个维护stack中间件数组，一个维护中间件函数下标i。
前面看的是express3,后面看了express4源码。

express 不使用 connect 管理中间件了。
一个中间件包含一个 route 属性，当一个请求进来时,循环所有的中间件，next(router) 提前退出,没有定义路由的提前退出，路径不匹配的提前退出。

Route 有 stack 数组，里面都是 Layer 实例，在解析中间件时，Layer 将路由路径转化为正则表达式，并将参数解析，放到他自己本身的属性上，在循环中间件时，req 对象上合并 Layer的 params 属性。在Route.process_params回调中调用 Layer.handle_request 执行中间件函数。