Node.js基础---Express中间件

1. 概念

1.什么是中间件

中间件(Middleware)，特指业务流程的中间处理环节

2. Express 中间件的调用流程

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

3. Express 中间件格式

Express 的中间件，本质上是一个 function 处理函数，Express 中间件格式如下

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

4. 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者路由

2. 中间件函数

1. 定义

// 常量 mv 所指向的就是一个中间件函数
const mv = function ( req, res, next) {
    console.log('中间件demo')
    // 注意: 在当前中间件的业务处理完毕后,必须调用 next() 函数
    // 表示把流转关系转交给下一个中间件或路由
    next()
}

2. 全局生效的中间件

客户端发起的任何请求，到达服务器后，都会触发的中间件，叫全局生效的中间件

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

// 常量 mv 所指向的就是一个中间件函数
const mv = function ( req, res, next) {
    console.log('中间件demo')
    next()
}

// 全局生效的中间件
app.use(mv)

3. 定义全局中间件的简化形式

// 全局生效的中间件
app.use(function (req, res, next){
    console.log('demo')
    next()
})

4. 中间件的作用

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

5. 定义多个全局中间件

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后，会按照中间件定义的先后顺序依次进行调用

6. 局部生效的中间件

不使用 app.use() 定义的中间件，即局部生效的中间件

只在当前路由生效

const mv1 = function(req, res, next) {
    console.log('中间件函数')
    next()
}

// mv1 中间件只在当前路由生效
app.get('/', mv1, function(req, res) {
    res,send('get')
})

// 此路由不生效
app.get('/user', function(req, res) {
    res,send('get1')
})

7. 定义多个局部中间件

两种等价方式定义

app.get('/', mv1, mv2, function(req, res) { res,send('get') })
app.get('/', [mv1, mv2], function(req, res) { res,send('get') })

8. 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

② 客户端发送的请求，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，需要调用 next() 函数

④ 防止代码逻辑混乱，调用完 next() 函数后不要再写额外代码

⑤ 连续多个中间件时，多个中间件之间，共享 req 和 res 对象

3. 中间件的分类

Express 官方把常见的中间件用法，分为了五大类

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

1. 应用级别的中间件

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全局中间件和局部中间件

// 应用级别的中间件 (全局中间件)
app.use((req, res, next) => {
    next()
})

// 应用级别的中间件 (局部中间件)
app.get('/', mv1, (req, res, next) => {
    res.send('局部')
})

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区别，区别在于，应用级别中间件是绑定在 app 实例上的，路由级别中间件绑定到 router 实例上的

const app = express()
const router = express.Router()

// 路由级别的中间件
router.use(function (req, res, next) {
    console.log('路由级别中间件')
    next()
})

app.use('/', router)

3. 错误级别的中间件

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：必须要有 4 个形参，从前到后分别是（err, req, res, next）

app.get('/', function(req, res) {            // 路由
    throw new Error('错误!')                 // 抛出自定义错误
    res.send('get')
})
app.use(function (err, req, res, next) {    // 错误级别的中间件        
    console.log('发生了错误' + err.message)  // 服务器打印错误消息
    res,send('Error' + err.message)         // 向客户端响应错误信息相关内容
})

注意：错误级别的中间件，必须注册在所有路由之后

4. Express内置的中间件

Express 4.16.0版本后，Express 内置了3个常用的中间件

① express.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（无兼容性）

② express.json 解析JSON格式的请求体数据（有兼容性，在4.16.0+版本可用）

③ express.urlencoded 解析 URL-encoded 格式的请求体数据（有兼容性，在4.16.0+版本可用）

// 配置解析 application/json 格式数据的内置中间件
app.use(express.json())
// 配置解析 application/x-www-form-urlencode 格式数据的内置中间件
app.use(express.urlencoded({ extend: false }))

5. 第三方的中间件

非 Express 官方内置的，是第三方开发出来的中间件，叫第三方中间件，项目中可以按需下载并配置第三方中间件

在 express@4.16.0 之前的版本中，经常使用 body-parser 第三方中间件来解析请求体数据：

① 运行 npm i body-parser 安装

② 使用 require 导入中间件

③ 调用 app.use() 注册并使用中间件

注意：Express 内置的 express.urlencoded 中间件，就是基于 body-parser 进一步封装的

4. 自定义中间件

1. 需求描述与实现步骤

需求：手动模拟类似于 express.urlencoded 的中间件，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

2. 定义中间件

使用 app.use() 定义全局生效的中间件

app.use(function(req, res, next){
    // 中间件的业务逻辑
})

3. 监听 req 的 data 事件

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，每次触发。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

// 定义变量 储存客户端发来的请求体数据
let str = ''
// 监听 req 对象的 data 事件
req.on('data', (chunk) => {
    // 拼接请求体数据,隐式转换为字符串
    str += chunk
})

4. 监听 req 的 end 事件

请求体数据接收完毕之后会自动触发 req 的 end 事件

可以在 req 的 end 事件中,拿到并处理完整的请求体数据

// 监听 req 对象的 end 事件
req.on('end', () => {
    console.log(str) // 打印完整请求体数据
    // TOOD: 把字符串的请求体数据,解析成对象格式
})

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()，可以把查询字符串解析成对象的格式

// 导入处理 querystring 的 Node.js 内置模块
const qs = require('querystring')

// 调用 qs.parse() 方法 把查询字符串解析为对象
const body = qs.parse(str)

注意：qs被弃用

6. 将解析出来的数据对象挂载为 req.body

上游中间件和下游中间件及路由之间，共享同一份 req 和 res。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

req.on('end', () => {
    const body = qs.parse(srt)    // 调用 qs.parse() 方法把查询字符串解析成对象
    req.body = body               // 解析出来的请求体对象瓜子
    next()                        // 调用 next(),执行后续逻辑
})

7. 将自定义中间件封装为模块

优化结构，封装为独立模块

// custom-body-parser.js 模块代码
const qs = require('querystring')
function bodyParser(req, res, next){ /* 省略 */ }
module.export = bodyParser // 向外导出解析请求体孙书记的中间件函数

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// 1. 导入自定义的中间件模块
const myBodyParser = require('custom-body-parse')
// 2. 注册自定义的中间件模块
app.use(myBodyParser )