Connect模块解析

Connect模块背景

Node.js的愿望是成为一个能构建高速，可伸缩的网络应用的平台，它本身具有基于事件，异步，非阻塞，回调等特性，这在前几篇专栏中有过描述。正是基于这样的一些特性，Node.js平台上的Web框架也具有不同于其他平台的一些特性，其中Connect是众多Web框架中的佼佼者。
Connect在它的官方介绍中，它是Node的一个中间件框架。超过18个捆绑的中间件和一些精选第三方中间件。尽管Connect可能不是性能最好的 Node.jsWeb框架，但它却几乎是最为流行的Web框架。为何Connect能在众多框架中胜出，其原因不外乎有如下几个：

模型简单
中间件易于组合和插拔
中间件易于定制和优化
丰富的中间件

Connect自身十分简单，其作用是基于Web服务器做中间件管理。至于如何如何处理网络请求，这些任务通过路由分派给管理的中间件们进行处理。它的处理模型仅仅只是一个中间队列，进行流式处理而已，流式处理可能性能不是最优，但是却是最易于被理解和接受。基于中间件可以自由组合和插拔的情况，优化它十分容易。
Connect模块目前在NPM仓库的MDO（被依赖最多的模块）排行第八位。但这并没有真实反映出它的价值，因为排行第五位的Express框架实际上是依赖Connect创建而成的。关于Express的介绍，将会在后续的专栏中一一为你讲解。

中间件

让我们回顾一下Node.js最简单的Web服务器是如何编写的：

var http = require('http');

http.createServer(function (req, res) {

  res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});

  res.end('Hello World\n');

}).listen(1337, '127.0.0.1');

我们从最朴素的Web服务器处理流程开始，可以看到HTTP模块基于事件处理网络访问无外乎两个主要的因素，请求和响应。同理的是Connect的中间件也是扮演这样一个角色，处理请求，然后响应客户端或是让下一个中间件继续处理。如下是一个中间件最朴素的原型：

 function (req, res, next) {

  // 中间件

}

在中间件的上下文中，有着三个变量。分别代表请求对象、响应对象、下一个中间件。如果当前中间件调用了res.end()结束了响应，执行下一个中间件就显得没有必要。

流式处理

为了演示中间件的流式处理，我们可以看看中间件的使用形式：

var app = connect();

// Middleware

app.use(connect.staticCache());

app.use(connect.static(__dirname + '/public'));

app.use(connect.cookieParser());

app.use(connect.session());

app.use(connect.query());

app.use(connect.bodyParser());

app.use(connect.csrf());

app.use(function (req, res, next) {

  // 中间件

});

app.listen(3001);

Conncet提供use方法用于注册中间件到一个Connect对象的队列中，我们称该队列叫做中间件队列。

Conncet的部分核心代码如下，它通过use方法来维护一个中间件队列。然后在请求来临的时候，依次调用队列中的中间件，直到某个中间件不再调用下一个中间件为止。

app.stack = [];

app.use = function(route, fn){

  // …

  // add the middleware

  debug('use %s %s', route || '/', fn.name || 'anonymous');

  this.stack.push({ route: route, handle: fn });

  return this;

};

值得注意的是，必须要有一个中间件调用res.end()方法来告知客户端请求已被处理完成，否则客户端将一直处于等待状态。
流式处理也是Node.js中用于流程控制的经典模式，Connect模块是典型的应用了它。流式处理的好处在于，每一个中间层的职责都是单一的，开发者通过这个模式可以将复杂的业务逻辑进行分解。

路由

从前文可以看到其实app.use()方法接受两个参数，route和fn，既路由信息和中间件函数，一个完整的中间件，其实包含路由信息和中间件函数。路由信息的作用是过滤不匹配的URL。请求在遇见路由信息不匹配时，直接传递给下一个中间件处理。
通常在调用app.use()注册中间件时，只需要传递一个中间件函数即可。实际上这个过程中，Connect会将/作为该中间件的默认路由，它表示所有的请求都会被该中间件处理。
中间件的优势类似于Java中的过滤器，能够全局性地处理一些事务，使得业务逻辑保持简单。
任何事物均有两面性，当你调用app.use()添加中间件的时候，需要考虑的是中间件队列是否太长，因为每一层中间件的调用都是会降低性能的。为了提高性能，在添加中间件的时候，如非全局需求的，尽量附带上精确的路由信息。
以multipart中间件为例，它用于处理表单提交的文件信息，相对而言较为耗费资源。它存在潜在的问题，那就是有可能被人在客户端恶意提交文件，造成服务器资源的浪费。如果不采用路由信息加以限制，那么任何URL都可以被攻击。

app.use("/upload", connect.multipart({ uploadDir: path }));

加上精确的路由信息后，可以将问题减小。

MVC目录

借助Connect可以自由定制中间件的优势，可以自行提升性能或是设计出适合自己需要的项目。Connect自身提供了路由功能，在此基础上，可以轻松搭建MVC模式的框架，以达到开发效率和执行效率的平衡。以下是笔者项目中采用的目录结构，清晰地划分目录结构可以帮助划分代码的职责，此处仅供参考。

├── Makefile // 构建文件，通常用于启动单元测试运行等操作

├── app.js // 应用文件

├── automation  // 自动化测试目录

├── bin  // 存放启动应用相关脚本的目录

├── conf  // 配置文件目录

├── controllers  // 控制层目录

├── helpers  // 帮助类库

├── middlewares  // 自定义中间件目录

├── models  // 数据层目录

├── node_modules  // 第三方模块目录

├── package.json  // 项目包描述文件

├── public  // 静态文件目录

│   ├── images  // 图片目录

│   ├── libs  // 第三方前端JavaScript库目录

│   ├── scripts  // 前端JavaScript脚本目录

│   └── styles  // 样式表目录

├── test  // 单元测试目录

└── views  // 视图层目录