01、介绍
- Koa-- 基于 Node.js 平台的下一代 web 开发框架
- Koa 是一个新的 web 框架，由 Express 幕后的原班人马打造， 致力于成为 web 应用和 API 开发领域中的一个更小、更富有表现力、更健壮的基石。
- 与其对应的 Express 来比，Koa 更加小巧、精壮，本文将带大家从零开始实现 Koa 的源码，从根源上解决大家对 Koa 的困惑
本文 Koa 版本为 2.7.0, 版本不一样源码可能会有变动
02、源码目录介绍
Koa 源码目录截图
通过源码目录可以知道，Koa主要分为4个部分，分别是：
- application: Koa 最主要的模块, 对应 app 应用对象
- context: 对应 ctx 对象
- request: 对应 Koa 中请求对象
- response: 对应 Koa 中响应对象
这4个文件就是 Koa 的全部内容了，其中 application 又是其中最核心的文件。我们将会从此文件入手，一步步实现 Koa 框架
03、实现一个基本服务器代码目录
my-application
const {createServer} = require('http');
module.exports = class Application {
constructor() {
// 初始化中间件数组, 所有中间件函数都会添加到当前数组中
this.middleware = [];
}
// 使用中间件方法
use(fn) {
// 将所有中间件函数添加到中间件数组中
this.middleware.push(fn);
}
// 监听端口号方法
listen(...args) {
// 使用nodejs的http模块监听端口号
const server = createServer((req, res) => {
/*
处理请求的回调函数，在这里执行了所有中间件函数
req 是 node 原生的 request 对象
res 是 node 原生的 response 对象
*/
this.middleware.forEach((fn) => fn(req, res));
})
server.listen(...args);
}
}
index.js
// 引入自定义模块
const MyKoa = require('./js/my-application');
// 创建实例对象
const app = new MyKoa();
// 使用中间件
app.use((req, res) => {
console.log('中间件函数执行了~~~111');
})
app.use((req, res) => {
console.log('中间件函数执行了~~~222');
res.end('hello myKoa');
})
// 监听端口号
app.listen(3000, err => {
if (!err) console.log('服务器启动成功了');
else console.log(err);
})
运行入口文件 index.js 后，通过浏览器输入网址访问 http://localhost:3000/ , 就可以看到结果了~~
神奇吧！一个最简单的服务器模型就搭建完了。当然我们这个极简服务器还存在很多问题，接下来让我们一一解决
04、实现中间件函数的 next 方法
提取createServer的回调函数，封装成一个callback方法（可复用）
// 监听端口号方法
listen(...args) {
// 使用nodejs的http模块监听端口号
const server = createServer(this.callback());
server.listen(...args);
}
callback() {
const handleRequest = (req, res) => {
this.middleware.forEach((fn) => fn(req, res));
}
return handleRequest;
}
封装compose函数实现next方法
// 负责执行中间件函数的函数
function compose(middleware) {
// compose方法返回值是一个函数，这个函数返回值是一个promise对象
// 当前函数就是调度
return (req, res) => {
// 默认调用一次，为了执行第一个中间件函数
return dispatch(0);
function dispatch(i) {
// 提取中间件数组的函数fn
let fn = middleware[i];
// 如果最后一个中间件也调用了next方法，直接返回一个成功状态的promise对象
if (!fn) return Promise.resolve();
/*
dispatch.bind(null, i + 1)) 作为中间件函数调用的第三个参数，其实就是对应的next
举个栗子：如果 i = 0 那么 dispatch.bind(null, 1))
--> 也就是如果调用了next方法 实际上就是执行 dispatch(1)
--> 它利用递归重新进来取出下一个中间件函数接着执行
fn(req, res, dispatch.bind(null, i + 1))
--> 这也是为什么中间件函数能有三个参数，在调用时我们传进来了
*/
return Promise.resolve(fn(req, res, dispatch.bind(null, i + 1)));
}
}
}
使用compose函数
callback () {
// 执行compose方法返回一个函数
const fn = compose(this.middleware);
const handleRequest = (req, res) => {
// 调用该函数，返回值为promise对象
// then方法触发了, 说明所有中间件函数都被调用完成
fn(req, res).then(() => {
// 在这里就是所有处理的函数的最后阶段，可以允许返回响应了~
});
}
return handleRequest;
}
修改入口文件 index.js 代码
// 引入自定义模块
const MyKoa = require('./js/my-application');
// 创建实例对象
const app = new MyKoa();
// 使用中间件
app.use((req, res, next) => {
console.log('中间件函数执行了~~~111');
// 调用next方法，就是调用堆栈中下一个中间件函数
next();
})
app.use((req, res, next) => {
console.log('中间件函数执行了~~~222');
res.end('hello myKoa');
// 最后的next方法没发调用下一个中间件函数，直接返回Promise.resolve()
next();
})
// 监听端口号
app.listen(3000, err => {
if (!err) console.log('服务器启动成功了');
else console.log(err);
})
此时我们实现了next方法，最核心的就是compose函数，极简的代码实现了功能，不可思议！
05、处理返回响应
定义返回响应函数respond
function respond(req, res) {
// 获取设置的body数据
let body = res.body;
if (typeof body === 'object') {
// 如果是对象，转化成json数据返回
body = JSON.stringify(body);
res.end(body);
} else {
// 默认其他数据直接返回
res.end(body);
}
}
在callback中调用
callback() {
const fn = compose(this.middleware);
const handleRequest = (req, res) => {
// 当中间件函数全部执行完毕时，会触发then方法，从而执行respond方法返回响应
const handleResponse = () => respond(req, res);
fn(req, res).then(handleResponse);
}
return handleRequest;
}
修改入口文件 index.js 代码
// 引入自定义模块
const MyKoa = require('./js/my-application');
// 创建实例对象
const app = new MyKoa();
// 使用中间件
app.use((req, res, next) => {
console.log('中间件函数执行了~~~111');
next();
})
app.use((req, res, next) => {
console.log('中间件函数执行了~~~222');
// 设置响应内容，由框架负责返回响应~
res.body = 'hello myKoa';
})
// 监听端口号
app.listen(3000, err => {
if (!err) console.log('服务器启动成功了');
else console.log(err);
})
此时我们就能根据不同响应内容做出处理了~当然还是比较简单的，可以接着去扩展~
06、定义 Request 模块
// 此模块需要npm下载
const parse = require('parseurl');
const qs = require('querystring');
module.exports = {
/**
* 获取请求头信息
*/
get headers() {
return this.req.headers;
},
/**
* 设置请求头信息
*/
set headers(val) {
this.req.headers = val;
},
/**
* 获取查询字符串
*/
get query() {
// 解析查询字符串参数 --> key1=value1&key2=value2
const querystring = parse(this.req).query;
// 将其解析为对象返回 --> {key1: value1, key2: value2}
return qs.parse(querystring);
}
}
07、定义 Response 模块
module.exports = {
/**
* 设置响应头的信息
*/
set(key, value) {
this.res.setHeader(key, value);
},
/**
* 获取响应状态码
*/
get status() {
return this.res.statusCode;
},
/**
* 设置响应状态码
*/
set status(code) {
this.res.statusCode = code;
},
/**
* 获取响应体信息
*/
get body() {
return this._body;
},
/**
* 设置响应体信息
*/
set body(val) {
// 设置响应体内容
this._body = val;
// 设置响应状态码
this.status = 200;
// json
if (typeof val === 'object') {
this.set('Content-Type', 'application/json');
}
},
}
08、定义 Context 模块
// 此模块需要npm下载
const delegate = require('delegates');
const proto = module.exports = {};
// 将response对象上的属性/方法克隆到proto上
delegate(proto, 'response')
.method('set') // 克隆普通方法
.access('status') // 克隆带有get和set描述符的方法
.access('body')
// 将request对象上的属性/方法克隆到proto上
delegate(proto, 'request')
.access('query')
.getter('headers') // 克隆带有get描述符的方法
09、揭秘 delegates 模块
module.exports = Delegator;
/**
* 初始化一个 delegator.
*/
function Delegator(proto, target) {
// this必须指向Delegator的实例对象
if (!(this instanceof Delegator)) return new Delegator(proto, target);
// 需要克隆的对象
this.proto = proto;
// 被克隆的目标对象
this.target = target;
// 所有普通方法的数组
this.methods = [];
// 所有带有get描述符的方法数组
this.getters = [];
// 所有带有set描述符的方法数组
this.setters = [];
}
/**
* 克隆普通方法
*/
Delegator.prototype.method = function(name){
// 需要克隆的对象
var proto = this.proto;
// 被克隆的目标对象
var target = this.target;
// 方法添加到method数组中
this.methods.push(name);
// 给proto添加克隆的属性
proto[name] = function(){
/*
this指向proto, 也就是ctx
举个栗子：ctx.response.set.apply(ctx.response, arguments)
arguments对应实参列表，刚好与apply方法传参一致
执行ctx.set('key', 'value') 实际上相当于执行 response.set('key', 'value')
*/
return this[target][name].apply(this[target], arguments);
};
// 方便链式调用
return this;
};
/**
* 克隆带有get和set描述符的方法.
*/
Delegator.prototype.access = function(name){
return this.getter(name).setter(name);
};
/**
* 克隆带有get描述符的方法.
*/
Delegator.prototype.getter = function(name){
var proto = this.proto;
var target = this.target;
this.getters.push(name);
// 方法可以为一个已经存在的对象设置get描述符属性
proto.__defineGetter__(name, function(){
return this[target][name];
});
return this;
};
/**
* 克隆带有set描述符的方法.
*/
Delegator.prototype.setter = function(name){
var proto = this.proto;
var target = this.target;
this.setters.push(name);
// 方法可以为一个已经存在的对象设置set描述符属性
proto.__defineSetter__(name, function(val){
return this[target][name] = val;
});
return this;
};
10、使用 ctx 取代 req 和 res
修改 my-application
const {createServer} = require('http');
const context = require('./my-context');
const request = require('./my-request');
const response = require('./my-response');
module.exports = class Application {
constructor() {
this.middleware = [];
// Object.create(target) 以target对象为原型, 创建新对象, 新对象原型有target对象的属性和方法
this.context = Object.create(context);
this.request = Object.create(request);
this.response = Object.create(response);
}
use(fn) {
this.middleware.push(fn);
}
listen(...args) {
// 使用nodejs的http模块监听端口号
const server = createServer(this.callback());
server.listen(...args);
}
callback() {
const fn = compose(this.middleware);
const handleRequest = (req, res) => {
// 创建context
const ctx = this.createContext(req, res);
const handleResponse = () => respond(ctx);
fn(ctx).then(handleResponse);
}
return handleRequest;
}
// 创建context 上下文对象的方法
createContext(req, res) {
/*
凡是req/res，就是node原生对象
凡是request/response，就是自定义对象
这是实现互相挂载引用，从而在任意对象上都能获取其他对象的方法
*/
const context = Object.create(this.context);
const request = context.request = Object.create(this.request);
const response = context.response = Object.create(this.response);
context.app = request.app = response.app = this;
context.req = request.req = response.req = req;
context.res = request.res = response.res = res;
request.ctx = response.ctx = context;
request.response = response;
response.request = request;
return context;
}
}
// 将原来使用req，res的地方改用ctx
function compose(middleware) {
return (ctx) => {
return dispatch(0);
function dispatch(i) {
let fn = middleware[i];
if (!fn) return Promise.resolve();
return Promise.resolve(fn(ctx, dispatch.bind(null, i + 1)));
}
}
}
function respond(ctx) {
let body = ctx.body;
const res = ctx.res;
if (typeof body === 'object') {
body = JSON.stringify(body);
res.end(body);
} else {
res.end(body);
}
}
修改入口文件 index.js 代码
// 引入自定义模块
const MyKoa = require('./js/my-application');
// 创建实例对象
const app = new MyKoa();
// 使用中间件
app.use((ctx, next) => {
console.log('中间件函数执行了~~~111');
next();
})
app.use((ctx, next) => {
console.log('中间件函数执行了~~~222');
// 获取请求头参数
console.log(ctx.headers);
// 获取查询字符串参数
console.log(ctx.query);
// 设置响应头信息
ctx.set('content-type', 'text/html;charset=utf-8');
// 设置响应内容，由框架负责返回响应~
ctx.body = '<h1>hello myKoa</h1>';
})
// 监听端口号
app.listen(3000, err => {
if (!err) console.log('服务器启动成功了');
else console.log(err);
})
到这里已经写完了 Koa 主要代码，有一句古话 - 看万遍代码不如写上一遍。 还等什么，赶紧写上一遍吧~
当你能够写出来，再去阅读源码，你会发现源码如此简单~
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。