vue+Nodejs+Koa搭建前后端系统（二）--koa-generator创建项目及分析

news2024/9/29 15:30:07

前言

  • 采用上一篇vue+Nodejs+Koa搭建前后端系统（一）–简易版创建的项目目录的基础上，创建新的后端服务项目server2
  • 使用koa-generator脚手架创建后端项目
  • 计算机系统为Windows 10 专业版

小说中，终成眷属一般就结局了，但现实是生活一直在继续，我们一直在调试生活的方式来满足我们有恃无恐的安全感。
上一篇只是简单地搭建了后端服务器。这回我们要利用koa的脚手架搭建后端项目框架。

搭建koa项目框架

创建koa应用

koa-generator，koa的脚手架。就像vue与vue-cll(或vite)关系一样，koa-generato会帮助生成基础的应用项目。

安装koa-generato：

npm install koa-generator -g

在这里插入图片描述

在项目根目录下（/hello-node/）创建koa应用

 koa  server2

在这里插入图片描述
server2是项目的名字。

生成的项目目录如图：
在这里插入图片描述然后按照终端的提示分别输入以下指令
1.进入server2目录

cd server2

2.安装依赖

npm install

3.启动服务器

npm start

4.在浏览器地址栏输入127.0.0.0:3000即可打开应用
在这里插入图片描述

koa指令报错

当安装完koa-generato，用koa指令创建应用时，可能会在终端报错：

koa : 无法加载文件 C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\npm\koa.ps1，因为在此系统上禁止运行脚本。

在这里插入图片描述

这应该是由于计算机在启动 Windows PowerShell 时，执行策略很可能是 Restricted（受限制的），也就是默认设置。
Restricted这个执行策略不允许任何脚本运行。
可以打开PowerShell 输入 get-executionpolicy来查看，计算机目前的执行策略。如出现：Restricted，则说明执行策略受限，不允许运行未签名的脚本。
解决：
以管理员身份打开PowerShell 输入 set-executionpolicy remotesigned（设置执行策略远程签名）
————————————————————————————————
*版权声明：本文为CSDN博主「shelleyHLX」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/qq_27009517/article/details/115293568*

1.以管理员身份运行PowerShell

在这里插入图片描述

  1. 设置执行策略远程签名
  • 输入 set-executionpolicy remotesigned
  • 输入A
  • 输入koa -v（如果要用koa2指令生成koa2应用，则输入koa2 -v）

在这里插入图片描述
这是在vscode终端输入koa --version，会显示koa的版本号。若还是报错，重启一下 vscode，重启vscode还报错，那就重启系统（并点上三根香保佑一下）。

分析并修改koa项目代码

koa-generato生成的项目目录如下：
在这里插入图片描述

项目文件组成

  1. package.json 配置文件

    在这里插入图片描述
    其中
    script.start运行node bin/www指令，启动应用，但不监视文件变化。(适用于生产环境)。

    script.dev运行./node_modules/.bin/nodemon bin/www指令(其实就是nodemon指令)，启动应用，并监视文件变化。(适用于开发环境)。

    script.prd运行pm2 start bin/www指令，启动应用（怎么启动还没研究）。PM2 是一个守护进程管理工具。开机自启动也可以用它写。

  2. /bin/www.js 入口文件

    可以在里面修改应用进程的端口号，默认是3000
    在这里插入图片描述

  3. /app.js 应用文件

    用于整合 koa中间件。
    在这里插入图片描述app.use(function)：将给定的中间件方法（即function）添加到此应用程序。如果你使用过Vue，可以把看成是VUE.use()。

  4. /routes/ 路由目录
    koa-generato脚手架默认会在 /routes/目录下创建index.js和user.js，这两个都是用来匹配路由的。
    设置ctx.body表示响应的数据。
    以index.js为例：

    const router = require("koa-router")();//引入路由中间件koa-router

/**路由匹配规则 Start*/
router.get("/", async (ctx, next) => {
  await ctx.render("index", {
    title: "Hello Koa 2!",
  });
  next();
});

router.get("/string", async (ctx, next) => {
  ctx.body = "koa2 string";
});

router.get("/json", async (ctx, next) => {
  ctx.body = {
    title: "koa2 json",
  };
});
/**路由匹配规则 End*/

module.exports = router;//导出路由模块

    首先引入koa-router中间件，然后编写路由匹配规则，最后将路由模块导出，以备app.js中引入并安装该中间件。

    app.js

    const Koa = require("koa");
const app = new Koa();

/***引入路由中间件*/
const index = require("./routes/index");
const users = require("./routes/users");
/***引入路由中间件*/

.......

/***安装路由中间件*/
app.use(index.routes(), index.allowedMethods());
app.use(users.routes(), users.allowedMethods());
/***安装路由中间件*/

module.exports = app;

  5. /view/ 视图目录
    视图层，类似于vue的作用，这里用的Pug模板（我们是前后端分离，这里可忽略）。

  6. /public/ 公共资源目录
    一般用于存放静态文件，比如图片等。

项目流程

1./bin/www.js为项目入口，运行该文件，将创建一个http服务器var server = http.createServer(app.callback());，并监听端口

app.callback()返回适用于 http.createServer() 方法的回调函数来处理请求。你也可以使用此回调函数将 koa 应用程序挂载到 Connect/Express 应用程序中。

2.进入app.js，添加需要的Koa中间件。
3.app.js中的路由中间件具体匹配规则被代码分离到 /routes/ 目录下的各个文件中。
4.当请求发生时，各个中间件按序触发，对请求、响应进行处理。直到完成此次握手。

中间件原理

通俗的讲：中间件就是匹配路由之前或者匹配路由完成后做的一系列的操作，我们就可以把它叫做中间件。
Koa的中间件（Middleware） 是一个函数，它可以访问请求对象（request object (req)）, 响应对象（response object (res)）。在 Koa中处理请求、响应循环流程的变量一般被命名为 next 变量。
如果我们的get、post回调函数中，没有next参数，那么匹配到这个路由就不会继续往下匹配了。如果想往下匹配的话，那么需要写next() 。

中间件函数有两个参数：ctx和next。
ctx是一个对象，其中包含了请求对象、响应对象等。next是一个函数，调用该函数Koa会进入下一个中间件函数，直到当前中间件函数执行完毕（遇到return）会返回到上一个中间件函数的next处继续向后执行。

Koa把这种中间件执行方式叫做洋葱圈模型。

在这里插入图片描述
如

const Koa = require("koa");
const app = new Koa();
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log("111");
  await next();
  console.log("666");
});
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log("222");
  await next();
  console.log("555");
});
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log("333");
  await next();
  console.log("444");
});

服务器启动后输出：

111
222
333
444
555
666

这个执行顺序有点像递归函数，next()前面为前递归，后面为后递归（实际上应该使用generator函数写的）。而next就像一个指针，指向下一个中间件。

const Koa = require("koa");
const app = new Koa();
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log("111");
  await next();
  console.log("666");
});
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log("222");
  //await next();
  console.log("555");
});
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log("333");
  await next();
  console.log("444");
});

服务器启动后输出：

111
222
555
666

由于第二个中间件没有调用next()，所以到第二个中间件的执行链就断了，不会执行下一个中间件了。

路由中间件也是一样的道理

const Koa = require("koa");
const app = new Koa();
const router = require("koa-router")();

/**路由匹配规则*/
router.get("/", async (ctx, next) => {
  await ctx.render("index", {
    title: "Hello Koa 2!",
  });
  next();
});
router.get("/string", async (ctx, next) => {
  ctx.body = "koa2 string";
});
/**路由匹配规则*/

app.use(async (ctx, next) => {
  console.log("111");
  await next();
  console.log("666");
});
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log("222");
  await next();
  console.log("555");
});
/**路由中间件*/
app.use(router.routes(), router.allowedMethods());
/**路由中间价*/
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log("333");
  await next();
  console.log("444");
});

几个常用中间件

1.koa-bodyparse：解析请求和响应中的body。

  • 解析POST请求中的参数（处理成对象），存储在ctx.request.body中。
  • 响应时，可以设置ctx.body为对象（GET、POST都适用）。
	const Koa = require('koa');
	const bodyParser = require('koa-bodyparser');
	
	const app = new Koa();
	app.use(bodyParser());
	
	app.use(async ctx => {
	  // the parsed body will store in ctx.request.body
	  // if nothing was parsed, body will be an empty object {}
	  ctx.body = ctx.request.body;
	});

2.koa-router：路由处理

const router = require("koa-router")();
//Get:不带参数
router.post("/hello", async (ctx, next) => {
  ctx.body = `Hello Node! I Post`;
});
//Get:带参数
router.get("/hello/:name", async (ctx, next) => {
  var name = ctx.params.name;
  ctx.body = {title:'node',name:name};
});

//Post
router.post("/goodbye", async (ctx, next) => {
	const name= ctx.request.body.name;
  ctx.body = {name:name,type:'node';
});

router.prefix(s)设置当前路由的前缀，比如：

const router = require("koa-router")();

router.prefix("/index");

/**请求地址为/index匹配该路由*/
router.get("/", async (ctx, next) => {
  await ctx.render("index", {
    title: "Hello Koa 2!",
  });
  next();
});

/**请求地址为/index/string匹配该路由*/
router.get("/string", async (ctx, next) => {
  ctx.body = "koa2 string";
});

3.koa-logger：日志打印
适用于开发环境，打印请求和响应信息

const logger = require('koa-logger')
const Koa = require('koa')
 
const app = new Koa()
app.use(logger())

自定义打印信息

const logger = require('koa-logger')
const Koa = require('koa')
 
const app = new Koa()
app.use(logger((str, args) => {
  // redirect koa logger to other output pipe
  // default is process.stdout(by console.log function)
}))

或

app.use(logger({
  transporter: (str, args) => {
    // ...
  }
}))

str 是一个字符串类型，在发生请求时 str 包含 请求类型、请求路径信息，在发生响应时 str 包含
响应状态码、响应时长、响应文件大小信息。
args是一个数组类型，在发生请求时会将请求类型、请求路径放在该数组中，在发生响应时会将响应状态码、响应时长、响应文件大小信息放入该数组中。

4.koa-json 格式化响应文本
虽然可以设置ctx.body为JSON对象（响应数据），但其实响应的数据都是文本（字符串）类型的。因为使用了 koa-bodyparse 中间件，它会把设置的JSON对象处理成字符串，然后再发出响应。

做个试验，我们把koa-bodyparse 中间件去掉，再去设置ctx.body为JSON对象，那时http的响应为“无响应”。除非你用JSON.stringify()把对象处理成字符串。

既然响应是字符串，那么我们以何种格式设置它，它就会以同样的格式给请求。这样很难保证可读性，这时koa-json就起到作用了，它可以让JSON字符串显示得更像JSON的格式，增加可读性。

配置默认：

app.use(json());

自定义配置：

const json = require("koa-json");
app.use(json({pretty: false, param: 'pretty',spaces:4}));
  • pretty：是否格式化响应的JSON字符串，默认true
  • param：可选查询字符串，默认为空。当pretty为false，请求中查询字符串参数有该字段设置的字符串时，格式化响应的JSON字符串。
  • spaces：每组key-value前空格的数量，默认为2。

比如，在/routes/index.js中添加路由配置

router.get("/json", async (ctx, next) => {
  ctx.body = {
    title: "koa2 json",
    sub: "hah",
    tree: {
      leaf: "234",
    },
  };
});

app.js使用koa-json默认配置

app.use(json());

浏览器地址中输入localhost:3000/json，显示为：
在这里插入图片描述修改koa-json配置

app.use(json({ pretty: false, param: "pretty", spaces: 8 }));

浏览器地址中输入localhost:3000/json，显示为：

在这里插入图片描述
浏览器地址中输入localhost:3000/json?pretty，显示为：

在这里插入图片描述
也可以在Edge浏览器的DevTools中看到实际响应的数据：

在这里插入图片描述

koa-json一般都是用于开发环境调试时用的。而前端一般会将响应的JSON格式字符串转化为JSON对象，所以不太会在意JSON格式字符串的格式。

5.koa-static 静态资源管理

如果不用koa-static中间件，以该项目目前的代码是访问不到静态资源的。
可以做个测试：在/public/images/目录中放一张图片
在这里插入图片描述
你可以在浏览器地址栏尝试输入：localhost://3000/public/1.jpeg ，结果是页面没有显示图片，而是 404 not found。
为甚？因为node是一种服务，localhost://3000/上的所有请求都是服务，而/public/1.jpeg这个请求在该node服务中没有被路由注册，所以就会返回404。

koa-static加载说明：

app.use(require('koa-static')(root, opts));
  • root：String，静态资源的根目录，请求该目录下的文件不会被当成服务
  • opts：Object，配置参数
    • maxage：浏览器缓存max-age数值，单位ms，默认0。
    • hidden：是否允许传输隐藏的文件，默认false。
    • index：默认文件名，默认为"index.html"。
    • defer：如果为true，则在返回next()后服务，这将允许任何下游中间件首先响应。默认false。
    • gzip：当客户端支持gzip并且请求的扩展名为.gz的文件存在时，尝试自动提供文件的gzip版本。默认为true。
    • br：当客户端支持brotli并且请求的扩展名为.br的文件存在时，尝试自动提供文件的brotli版本(注意，brotli仅通过https接受)。默认为true。
    • setHeaders：Function(res, path, stats)，自定义设置响应头。
    • extensions：当URL中没有足够的扩展名时，尝试从传递的数组中匹配扩展名以搜索文件。先找到的先匹配。默认为false。

基础用法（配置项全部默认）

app.use(require("koa-static")(__dirname + "/public"));

__dirname是node的常量，存储当前目录路径的字符串。

在浏览器地址栏输入：http://localhost:3000/images/1.jpeg，图片就显示出来了。

注意！因为设置koa-static的root为/public/,所以在请求静态资源时不需要加/public/（可以把koa-static看成是静态资源服务器，其设置的root，即是该服务器的根目录）。

设置静态资源缓存

app.use(require("koa-static")(__dirname + "/public"，{maxage：60000}));

可以在DevTools看到，响应头中的Cache-Control：max-age=60；
在这里插入图片描述

设置默认文件名

app.use(require("koa-static")(__dirname + "/public"，{index："index.html"}));

在/public/目录下新建一个index.html
在这里插入图片描述
在浏览器地址栏输入：http://localhost:3000/，就会显示/public/index.html页面。
这就相当于koa-router设置默认。

如果koa-router也设置了默认：

const router = require("koa-router")();
router.get("/", async (ctx, next) => {
  await ctx.render("index", {
    title: "Hello Koa 2!",
  });
  next();
});

那么谁有效就要看中间件的加载顺序了：谁先加载谁有效！另外，要是koa-static设置的index静态资源没找到，那么他就不会起作用。

比如，把index设置index2.html，因为 /public/ 目录下没有index2.html，所以即使koa-static的加载顺序要靠在koa-router前面也不会有效：他会去匹配后面的koa-router默认。

defer设置

app.use(require("koa-static")(__dirname + "/public"，{defer: true}));

上面讲到koa-router和koa-static同时设置了默认路由 谁先加载谁有效 ，其实不准确，那得是有一个前提，就是defer这个配置项为false。一旦defer设置为true，那么不管加载顺序怎样，都是koa-router的默认路由有效。因为defer=true相当于滞后生效。

自定义设置响应头

app.use(require("koa-static")(__dirname + "/public"，{
	setHeaders: (res, path, stats) => {
      res.setHeader("name", "xy");
   	},
}));

在浏览器地址栏输入：http://localhost:3000/images/1.jpeg，可以看到DevTools中的响应头：
在这里插入图片描述setHeaders配置项是一个Function，其有三个参数res, path, stats：

  • res：相当于ctx.res，是Node 的 response 对象.（ctx为Koa上下文），其setHeader()方法可以设置响应头。
  • path：请求的文件地址字符串。
  • stats：是Node 的 stats对象，存储着文件信息。

extensions配置

app.use(
  require("koa-static")(__dirname + "/public", {
    extensions: [".png", ".jpeg"],
  })
);

在浏览器地址栏输入：http://localhost:3000/images/1 （不加文件后缀），图片依然可以显示。这是因为设置了extensions，其中有 .jpeg 的扩展匹配。

可以设置多个静态资源管理器：

const app = new Koa();
app.use(
require("koa-static")(__dirname + "/public")
);
app.use(
require("koa-static")(__dirname + "/static")
);

番外：koa-static-match-path是静态资源映射器。它可以将原资源目录映射为指定目录名称：

const app = new Koa();
const handleStatic = require('koa-static-path')
app.use(handleStatic(__dirname+'./public/','static'))

浏览器地址栏输入http://localhost:3000/static/images/1.jpeg

6.koa-views视图模板渲染
前后端分离，这个项目目前用不到，搁置-----主要是写不动了。

参考资料

  • koa中文文档
  • NodeJs中文文档
  • CSDN博客：koa错误
  • 阿里云开发者社区：Koa.js 中的日志管理
  • 博客园：koa-logger

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