【node进阶】一文带你快速入门koa框架-Toy模板网

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🔥前言

在现阶段项目开发过程中，虽然express框架仍然占据着主导的地位，但是有部分的公司也使用了Koa框架开发，那么我们仍然需要学习一下Koa框架，本篇文章将从Koa框架的入门以及与Express框架的不同之处做为切入点去讲解！

Koa框架简介

koa 是由 Express 原班人马打造的，致力于成为一个更小、更富有表现力、更健壮的 Web 框架。使用 koa 编写 web 应用，通过组合不同的 generator，可以免除重复繁琐的回调函数嵌套，并极大地提升错误处理的效率。koa 不在内核方法中绑定任何中间件，它仅仅提供了一个轻量优雅的函数库，使得编写 Web 应用变得得心应手。

Koa框架的优点

Koa提高了互操作性，健壮性，使编写中间件变得更加愉快。
集成了大量的web API，但是没有绑定中间件
非常轻量，核心的Koa模块只有大约2K行代码
拥有非常好的用户体验
通过try / catch更好地处理错误
异步控制流，代码可读性更高

Koa框架的缺点

Koa框架的周边生态并无优势
与Express风格的中间件并不兼容
对开发者要求可能更高一些

快速开始

安装Koa

npm install koa

注意: Koa需要node v7.6.0以上版本支持，因为内部使用了ES6的特性。

Hello Koa

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

app.use( async ( ctx ) => {
  ctx.body = 'hello koa2' 
  //ctx.body = '<b>hello koa2</b>'  //返回html片段
  //ctx.body = {name:'james'}  //返回的是json格式数据
})

app.listen(3000)

注意： 我们默认使用的是Koa2,koa2与koa1的最大区别是koa2实现异步是通过async/await，koa1实现异步是通过generator/yield，Koa2更加的便利，所以默认选用Koa2。

ctx对象

我们在这里可以明显的发现，Koa与Express不同之处在于中间件的形参传的不一样了，我们在Expess中两个参数req,res在这里被ctx所替代了。

ctx全称是context(汉译:上下文)，这个在所有语言里都有的名词，可以理解为上(request)下(response)沟通的环境，所以koa中把他们两都封装进了ctx对象，koa官方文档里的解释是为了调用方便
ctx.req=ctx.request,ctx.res=ctx.response,ctx.body = ctx.res.body = ctx.response.body

Koa 提供一个 Context 对象，表示一次对话的上下文（包括 HTTP 请求和 HTTP 回复）。通过加工这个对象，就可以控制返回给客户端的内容。例如上方代码中的ctx.body = 'hello koa2' ，在前端页面中会显示hello Koa2

我们可以在终端打印一下ctx对象:

{
  request: {
    method: 'GET',
    url: '/favicon.ico',
    header: {
      host: 'localhost:3000',
      connection: 'keep-alive',
      'sec-ch-ua': '" Not A;Brand";v="99", "Chromium";v="101", "Google Chrome";v="101"',
      'sec-ch-ua-mobile': '?0',
      'user-agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/101.0.0.0 Safari/537.36',
      'sec-ch-ua-platform': '"Windows"',
      accept: 'image/avif,image/webp,image/apng,image/svg+xml,image/*,*/*;q=0.8',
      'sec-fetch-site': 'same-origin',
      'sec-fetch-mode': 'no-cors',
      'sec-fetch-dest': 'image',
      referer: 'http://localhost:3000/',
      'accept-encoding': 'gzip, deflate, br',
      'accept-language': 'zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8',
      cookie: 'Webstorm-a5eae5c4=895fa835-890a-4be8-97fa-9d70b377e3fc; _ga=GA1.1.1673643516.1666519138'
    }
  },
  response: {
    status: 200,
    message: 'OK',
    header: [Object: null prototype] {
      'content-type': 'text/html; charset=utf-8',
      'content-length': '17'
    }
  },
  app: { subdomainOffset: 2, proxy: false, env: 'development' },
  originalUrl: '/favicon.ico',
  req: '<original node req>',
  res: '<original node res>',
  socket: '<original node socket>'
}

其实我们很容的发现，它里面的request和reponse其实分别是HTTP Request和HTTP Response，随之进行相应的操作就好了!

补充

ctx.request与ctx.req的区别:
ctx.request是context经过封装的请求对象，用起来更直观和简单；ctx.req是context提供的node.js原生HTTP请求对象，可以得到更多的内容。同理ctx.response是context经过封装的响应对象，ctx.res是context提供的node.js原生HTTP响应对象。
绕过Koa的response处理是不被支持的，我们应该去避免使用以下node属性:
ctx.res.statusCode、ctx.res.writeHead()、ctx.res.write()、ctx.res.end()

Koa对比Express

通常都会说 Koa 是洋葱模型，这重点在于中间件的设计。通过分析，会发现 Express 也是类似的，不同的是Express 中间件机制使用了 Callback 实现，这样如果出现异步则可能会使你在执行顺序上感到困惑，因此如果我们想做接口耗时统计、错误处理 Koa 的这种中间件模式处理起来更方便些。最后一点响应机制也很重要，Koa 不是立即响应，是整个中间件处理完成在最外层进行了响应，而 Express 则是立即响应。

更轻量

koa 不提供内置的中间件；
koa 不提供路由，而是把路由这个库分离出来了（koa/router）

Context对象

koa增加了一个Context的对象，作为这次请求的上下文对象（在koa2中作为中间件的第一个参数传入）。同时Context上也挂载了Request和Response两个对象。和Express类似，这两个对象都提供了大量的便捷方法辅助开发, 这样的话对于在保存一些公有的参数的话变得更加合情合理。

异步流程控制

express采用callback来处理异步， koa v1采用generator，koa v2 采用async/await。

generator和async/await使用同步的写法来处理异步，明显好于callback和promise，

中间件模型(洋葱模型)

express基于connect中间件，线性模型；

koa中间件采用洋葱模型（对于每个中间件，在完成了一些事情后，可以非常优雅的将控制权传递给下一个中间件，并能够等待它完成，当后续的中间件完成处理后，控制权又回到了自己）

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代码示例:
Express与Koa的同步代码比较：
Express：

//同步
var express = require("express")
var app = express()

app.use((req,res,next)=>{
    console.log(1)
    next()
    console.log(4)
    res.send("hello")
})
app.use(()=>{
    console.log(3)
})

app.listen(3000)

最终的打印结果顺序是134，浅而意见的看出Express框架中间件是线性模型,明显有顺序性。
注意: 在一般情况下我们在express框架中的next()下方不会再书写代码，这里只是做对比使用。
Koa:

//同步
const koa = require("koa")
const app = new koa()

app.use((ctx,next)=>{
    console.log(1)
    next()
    console.log(4)
    ctx.body="hello"
})
app.use(()=>{
    console.log(3)
})

app.listen(3000)

最终的打印结果顺序是134，从这里其实并不能看出来Koa的洋葱模型，但是下面的异步代码中可以非常清晰的看出洋葱模型。

Express与Koa的异步代码比较：
Express(在这里使用了洋葱模型去书写express，可以发现有不合理的地方):

const express = require("express")
const app = express()

app.use(async (req,res,next)=>{
    console.log(1)
    await next()
    console.log(4)
    res.send("hello")
})
app.use(async ()=>{
    console.log(2)
    await delay(1000)
    console.log(3)
})

function delay(time){
 return new Promise((resolve,reject)=>{
    setTimeout(resolve,1000)
 })
}

最终的打印结果顺序是1243,在这里大家可能有迷惑的地方，我们第一个中间件中已经具有代码await next()了，那么为什么打印结果不是1234呢？那是因为next()并不是一个promise对象，await只会对promise对象起作用!

Express线性模型的写法:

const express = require("express")
const app = express()

app.use(async (req,res,next)=>{
    console.log(1)
    await next()
})
app.use(async ()=>{
    console.log(2)
    await delay(1000)
    console.log(3)
    console.log(4)
    res.send("hello")
})

function delay(time){
 return new Promise((resolve,reject)=>{
    setTimeout(resolve,1000)
 })
}

最终的打印结果顺序是1234,在这里就可以明显看出来，第一个中间件执行完后，先打印了1,随后进入第二个中间件，先打印出来2,然后等待一秒钟后，打印了34.

Koa洋葱模型写法:

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

app.use(async (ctx,next)=>{
    console.log(1)
    await next()
    console.log(4)
    ctx.body="hello"
}) 
app.use(async ()=>{
    console.log(2)
    await delay(1)
    console.log(3)
})

function delay(time){
 return new Promise((resolve,reject)=>{
    setTimeout(resolve,1000)
 })
}

app.listen(3000)

最终的打印结果顺序是1234，我们通过分析可以看出来它遵循的就是洋葱模型，第一个中间件打印了1,然后进入第二个中间件，打印2之后，等待一秒，打印出来了3,随后又返回了第一个中间件，打印出4。

通过异步代码的对比，我觉得大家可能看的迷迷糊糊了，可能不明白为什么我们通过打印顺序去观察相应的模型，在实际开发中有什么业务可以满足这种需求呢？假如我们已经进入了一个页面，但是从这个页面再获取一些数据的时候需要携带token才能获取，我们就可以采用洋葱模型。

例如：打印1是代表已经进入了某个页面并且获取了一些公共数据，但是我们现在需要登录用户后才能获取另外一批数据，于是我们进入了第二个中间件，打印2是执行登录过程的业务,登录的进行过程(delay延时1秒钟)度过后，后端返回了token，返回token就是打印3，然后我们又回到第一个中间件，携带token去访问接口获取数据(打印4).