深入理解Node系列-细说Connect(上)

前言

想必对于广大前后端的同学们，Node 或是用来作为网站服务器的搭建，亦或是用来作为开发脚手架的运用，或是早有套路，亦或是浅尝辄止。从现在开始博主将会不定时的对 Node 系列的产品做分析，其中夹杂着常见的基础模块，三方模块，丰富大家的 Node 技术栈。

很多童鞋上手项目时，通常会将 Express 作为 Node 端框架，而本文主要对其底层构件 Connect 做一个分析。

connect

Connect 是一个可扩展(中间件作为插件)的 Http 服务器框架，Connect 刚出道之时自带了许多中间件，为保证其框架的轻量级以及扩展性，最终还是将这些中间件的实现抛给了社区。可能在搜索 Connect 的相关项目时，你会发现 connect().use(connect.bodyParser())这些的写法，这对于现在的 Connect (最新版本3.6.0) 是不支持的，而只能通过 npm 下载第三方的模块 (如 body-parser) 替代原先的中间价。

1. 基本使用 
Connect 提供的 API 不多，并且非常容易理解。 
listen 
Connect 引入了 http 原生模块，因此 listen 也是用来监听端口的。

var connect = require('connect');
var PORT = 3000;
connect()
    .use(function(req, res) {
        res.end('listen port is ' + PORT);
    })
    .listen(PORT);
// 访问localhost:3000

use 
在 req/res 中有许多内容需要通过中间件处理才能方便取到，而 use 正好为中间件提供了一个入口。

var connect = require('connect');
var cookieParser = require('cookie-parser');

connect()
    .use(function(req, res, next) {
        console.log('未使用cookie-parser', req.cookies);
        next();
    })
    .use(cookieParser())
    .use(function(req, res) {
        console.log('使用cookie-parser', req.cookies);
        res.end('.');
    })
    .listen(3000);

执行 curl http://localhost:3000 -H "Cookie: name=sharlly" 会得到 
未使用cookie-parser undefined 
使用cookie-parser { name: 'sharlly' }

你可能会关注到 cookieParser 上面的函数比下面的多了一个 next 参数，这是 Connect 对中间件设定，只用调用了 next() 才会继续下一个中间件的执行，最后一个中间件则不需要使用。

挂载url 
如果你想针对某个访问路径做出不同的响应(即挂载，如设置用户访问权限)，则同样可以使用 use() ，不过写法有所改变，如我希望访问 /home/… 和 /articles/… 并得到不同的内容。

var connect = require('connect');

connect()
    .use('/home', function(req, res) {
        res.end('home');
    })
    .use('/articles', function(req, res) {
        res.end('articles');
    })
    .use(function(req, res) {
        res.end('others');
    })
    .listen(3000)

2. 源码剖析 
connect 的源码非常简短，可简单整理如下图:

 
use函数

proto.use = function use(route, fn) {
  var handle = fn;
  var path = route;

  // default route to '/'
  if (typeof route !== 'string') {
    handle = route;
    path = '/';
  }

  // wrap sub-apps
  if (typeof handle.handle === 'function') {
    var server = handle;
    server.route = path;
    handle = function (req, res, next) {
      server.handle(req, res, next);
    };
  }

  // wrap vanilla http.Servers
  if (handle instanceof http.Server) {
    handle = handle.listeners('request')[0];
  }

  // strip trailing slash
  if (path[path.length - 1] === '/') {
    path = path.slice(0, -1);
  }

  // add the middleware
  debug('use %s %s', path || '/', handle.name || 'anonymous');
  this.stack.push({ route: path, handle: handle });

  return this;
};

非常好理解，use() 将 route 和 function 一一对应并保存到 this.stack 当中，若只有一个参数，则默认 route = ‘/’ 。那保存下来的函数在哪里执行呢？再来看看 handle函数。

handle函数

proto.handle = function handle(req, res, out) {
  var index = 0;
  var protohost = getProtohost(req.url) || '';
  var removed = '';
  var slashAdded = false;
  var stack = this.stack;

  // final function handler
  var done = out || finalhandler(req, res, {
    env: env,
    onerror: logerror
  });

  // store the original URL
  req.originalUrl = req.originalUrl || req.url;

  function next(err) {
    // omit...
    var layer = stack[index++];
    // call the layer handle
    call(layer.handle, route, err, req, res, next);
  }

  next();
};

当有请求进入到 Node 后，http 模块会触发 request 事件，此时会执行一次 handle(req, res, next) 。而在 handle 函数中可以看到回调方法 next()，通过 stack[index++] 将下一个 layer.handle 传递给 call() 执行，call() 带了几个参数，分别是 use中自定义的方法 ， 请求路径 ，错误对象，请求对象，响应对象，handle()中的next() 。

而 call 方法也是非常简单

function call(handle, route, err, req, res, next) {
  var arity = handle.length;
  var error = err;
  var hasError = Boolean(err);

  debug('%s %s : %s', handle.name || '<anonymous>', route, req.originalUrl);

  try {
    if (hasError && arity === 4) {
      // error-handling middleware
      handle(err, req, res, next);
      return;
    } else if (!hasError && arity < 4) {
      // request-handling middleware
      handle(req, res, next);
      return;
    }
  } catch (e) {
    // replace the error
    error = e;
  }

  // continue
  next(error);
}

call 将 next 传给 use 自定义的函数上，这样 在自定义函数中调用 next 就可以调用下一个中间件了，直到最后一个中间件执行完后，之前的中间件 next 后面的代码才会按作用域依次执行。这就是我们所谓的 thunk 函数，它将异步操作包装成 thunk 函数，在回调函数里面交回执行权。

整个过程总结如下:

结语

通过分析 Connect 源码，对其中间件运行机制也有了一定的掌握。下篇，将会对 Connect 常用中间件以及第三方模块进行介绍。