koa2 中间件里面的next到底是什么

koa2短小精悍，女人不爱男人爱。

之前一只有用koa写一点小程序，自认为还吼吼哈，知道有一天某人问我，你说一下 koa或者express中间件的实现原理。然后我就支支吾吾，好久吃饭都不香。

那么了解next的最好办法是什么， 百度，谷歌，知乎？  没错，肯定有用，我觉得最有用的是看源码和debug去理解。

先看下面的一段代码 ，会输出什么，只会输出  X-Response-Time

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

// x-response-time

app.use(async (ctx) => {
  const start = Date.now();
  //await next();
  const ms = Date.now() - start;
  ctx.set('X-Response-Time', `${ms}ms`);
  console.log('X-Response-Time', `${ms}ms`)
});

// logger

app.use(async (ctx) => {
  const start = Date.now();
  //await next();
  const ms = Date.now() - start;
  console.log(`${ctx.method} ${ctx.url} - ${ms}`);
});

// response

app.use(async ctx => {
  console.log('Hello World')
  ctx.body = 'Hello World';
});

app.listen(3000);

然后修改成如下代码，会依次输出

Hello World

GET / - 8

X-Response-Time 1040ms

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

// x-response-time

app.use(async (ctx, next) => {
  const start = Date.now();
  await next();
  const ms = Date.now() - start;
  ctx.set('X-Response-Time', `${ms}ms`);
  console.log('X-Response-Time', `${ms}ms`)
});

// logger

app.use(async (ctx, next) => {
  const start = Date.now();
  await next();
  const ms = Date.now() - start;
  console.log(`${ctx.method} ${ctx.url} - ${ms}`);
});

// response

app.use(async ctx => {
  console.log('Hello World')
  ctx.body = 'Hello World';
});

app.listen(3000);

从上面的结果看来，发现什么没有，没有next 就没有下面的执行，可就简单的一个 await next()， 为嘛会有这种效果，这里，我首先简单说一下koa2中间件的实现原理。

这里先从 koa的使用说起

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

app.use(async (ctx， next) => {
  const start = Date.now();
  await next();
  const ms = Date.now() - start;
  console.log(`${ctx.method} ${ctx.url} - ${ms}`);
});

app.listen(3000);

我们顺藤摸瓜，打开 koa里面的application.js （或者直接debug进入），

1.首先看 use ，就是push一个函数到 this.middleware

2. 再看listen, 方法里面 http.createServer(this.callBack), this.callBack返回的是 function(req,res){......}的函数，连起来就是 http.createServer(function(req,res){....})，标准的http创建服务的方法

3.  最后看callback，里面的核心方法， compose(this.middleware) 返回一个promise，处理完毕后再执行 handleResponse

这三个连起来，就是每次请求的时候，先进入callback, compose中间件，执行完毕后，接着处理请求。那剩下的重点变为 compose

  use(fn) {
    if (typeof fn !== 'function') throw new TypeError('middleware must be a function!');
    if (isGeneratorFunction(fn)) {
      deprecate('Support for generators will be removed in v3. ' +
                'See the documentation for examples of how to convert old middleware ' +
                'https://github.com/koajs/koa/blob/master/docs/migration.md');
      fn = convert(fn);
    }
    debug('use %s', fn._name || fn.name || '-');
    this.middleware.push(fn);
    return this;
  }

  listen(...args) {
    debug('listen');
    const server = http.createServer(this.callback());
    return server.listen(...args);
  }

  callback() {
    const fn = compose(this.middleware);

    if (!this.listeners('error').length) this.on('error', this.onerror);

    const handleRequest = (req, res) => {
      res.statusCode = 404;
      const ctx = this.createContext(req, res);
      const onerror = err => ctx.onerror(err);
      const handleResponse = () => respond(ctx);
      onFinished(res, onerror);
      return fn(ctx).then(handleResponse).catch(onerror);
    };

    return handleRequest;
  }

我们继续深入研究 compose，看源码，核心依旧是标粗的部分，核心的核心就是dispatch, dispatch会根据 middleware 的长度，依次执行。

'use strict'

/**
 * Expose compositor.
 */

module.exports = compose

/**
 * Compose `middleware` returning
 * a fully valid middleware comprised
 * of all those which are passed.
 *
 * @param {Array} middleware
 * @return {Function}
 * @api public
 */

function compose (middleware) {
  if (!Array.isArray(middleware)) throw new TypeError('Middleware stack must be an array!')
  for (const fn of middleware) {
    if (typeof fn !== 'function') throw new TypeError('Middleware must be composed of functions!')
  }

  /**
   * @param {Object} context
   * @return {Promise}
   * @api public
   */

  return function (context, next) {
    // last called middleware #
    let index = -1
    return dispatch(0)
    function dispatch (i) {
      if (i <= index) return Promise.reject(new Error('next() called multiple times'))
      index = i
      let fn = middleware[i]
      if (i === middleware.length) fn = next
      if (!fn) return Promise.resolve()
      try {
        return Promise.resolve(fn(context, function next () {
          return dispatch(i + 1)
        }))
      } catch (err) {
        return Promise.reject(err)
      }
    }
  }
}

注意下面，如果 next为空，直接返回，也就出现了我们第一段代码的情况，后面的中间件就game over了。

    if (i === middleware.length) fn = next
      if (!fn) return Promise.resolve()

在往下分析，假定现在执行第一个fn，这个时候第一个fn是什么

        return Promise.resolve(fn(context, function next () {
          return dispatch(i + 1)
        }))

这时候fn为如下， 

fn = async (ctx, next) => {
  const start = Date.now();
  await next();
  const ms = Date.now() - start;
  ctx.set('X-Response-Time', `${ms}ms`);
  console.log('X-Response-Time', `${ms}ms`)
}

与上面的参数对应关系如下

context ：ctx,

next : function next(){ return dispatch(i+1)}

所以 await next() 就等于 await function next(){ return dispatch(i+1)} , 而 dispatch(i+1)就进入了下一个中间件了。

核心就是 dispatch(i+1),也就是dispatch(1) , dispatch本身返回promise, 所以你就在这里 await 。

依此类推 disptach(1) 会执行 this.middleware[1],  那个时候 fn就为 logger执行的函数，就这么推下去。

关于结束，还是 next 不存在的时候。 结果完毕后，再依次往上走。

所以执行的顺序是越先注册越后执行， 当然还得看你 await next() 放在什么位置。 因为这里我的 console.log都放在了 await的后面，都放到前面，结果如何，亲自测试一下喽。

最后简单的模拟一下 Promise.resolve(fn())，

1.  fn为一个异步函数，所以里面可以await

2.  fn最后返回的是一个Promise对象

3. 当Promise.then, Promise.resolve返回是一个Promise对象时，会执行该Promise对象，并进入下一个环节

4 . 所以p1, p2依次执行，最后结果为6

var p1 = function () {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(function () {
            console.log('p1', new Date().toLocaleString())
            resolve(1)
        }, 2000)
    })
}

var p2 = function () {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(function () {
            console.log('p2', new Date().toLocaleString())
            resolve(6)
        }, 4000)
    })
}

console.log('start', new Date().toLocaleString())
Promise.resolve(fn()).then(r => {
    console.log('end', new Date().toLocaleString())
    console.log(r)
})

async function fn() {
    let a = await p1()
    let b = 4
    return p2()
}

// start 2018/3/15 下午8:16:37
// p1 2018/3/15 下午8:16:39
// p2 2018/3/15 下午8:16:43
// end 2018/3/15 下午8:16:43
// 6