node.js 和koa更好的企业框架和应用程序 为企业框架而生
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教程1
设计原理
企业级应用在追求规范和共建的同时,还需要考虑如何平衡不同团队之间的差异,求同存异。所以我们没有选择社区常见框架的大集市模式(集成如数据库、模板引擎、前端框架等功能),而是专注于提供 Web 开发的核心功能和一套灵活可扩展的插件机制。我们不会做出技术选型,因为固定的技术选型会使框架的扩展性变差,无法满足各种定制需求。通过 Egg,团队的架构师和技术负责人可以非常容易地基于自身的技术架构在 Egg 基础上扩展出适合自身业务场景的框架。
Egg 的插件机制有很高的可扩展性,一个插件只做一件事(比如 Nunjucks 模板封装成了 egg-view-nunjucks、MySQL 数据库封装成了 egg-mysql)。Egg 通过框架聚合这些插件,并根据自己的业务场景定制配置,这样应用的开发成本就变得很低。
Egg 奉行『约定优于配置』,按照一套统一的约定进行应用开发,团队内部采用这种方式可以减少开发人员的学习成本,开发人员不再是『钉子』,可以流动起来。没有约定的团队,沟通成本是非常高的,比如有人会按目录分栈而其他人按目录分功能,开发者认知不一致很容易犯错。但约定不等于扩展性差,相反 Egg 有很高的扩展性,可以按照团队的约定定制框架。
与其他框架的差异
Express 是 Node.js 社区广泛使用的框架,简单且扩展性强,非常适合做个人项目。但框架本身缺少约定,标准的 MVC 模型会有各种千奇百怪的写法。Egg 按照约定进行开发,奉行『约定优于配置』,团队协作成本低。
Sails 是和 Egg 一样奉行『约定优于配置』的框架,扩展性也非常好。但是相比 Egg,Sails 支持 Blueprint REST API、WaterLine 这样可扩展的 ORM、前端集成、WebSocket 等,但这些功能都是由 Sails 提供的。而 Egg 不直接提供功能,只是集成各种功能插件,比如实现 egg-blueprint,egg-waterline 等这样的插件,再使用 sails-egg 框架整合这些插件就可以替代 Sails 了。
特性
egg与koa
Node.js 是一个异步的世界,官方 API 支持的都是 callback 形式的异步编程模型,这会带来许多问题,例如
- callback hell: 最臭名昭著的 callback 嵌套问题。
- release zalgo: 异步函数中可能同步调用 callback 返回数据,带来不一致性。
因此社区提供了各种异步的解决方案,最终胜出的是 Promise,它也内置到了 ECMAScript 2015 中。而在 Promise 的基础上,结合 Generator 提供的切换上下文能力,出现了 co 等第三方类库来让我们用同步写法编写异步代码。同时,async function 这个官方解决方案也于 ECMAScript 2017 中发布,并在 Node.js 8 中实现。
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koa
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。
middleware
Koa 的中间件和 Express 不同,Koa 选择了洋葱圈模型。
- 中间件洋葱图:
所有的请求经过一个中间件的时候都会执行两次,对比 Express 形式的中间件,Koa 的模型可以非常方便的实现后置处理逻辑,对比 Koa 和 Express 的 Compress 中间件就可以明显的感受到 Koa 中间件模型的优势。
context
和 Express 只有 Request 和 Response 两个对象不同,Koa 增加了一个 Context 的对象,作为这次请求的上下文对象(在 Koa 1 中为中间件的 this
,在 Koa 2 中作为中间件的第一个参数传入)。我们可以将一次请求相关的上下文都挂载到这个对象上。类似 traceId 这种需要贯穿整个请求(在后续任何一个地方进行其他调用都需要用到)的属性就可以挂载上去。相较于 request 和 response 而言更加符合语义。
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,例如
get request.query
get request.hostname
set response.body
set response.status
异常处理
通过同步方式编写异步代码带来的另外一个非常大的好处就是异常处理非常自然,使用try catch
就可以将按照规范编写的代码中的所有错误都捕获到。这样我们可以很便捷的编写一个自定义的错误处理中间件。
只需要将这个中间件放在其他中间件之前,就可以捕获它们所有的同步或者异步代码中抛出的异常了。
egg继承与koa
如上述,Koa 是一个非常优秀的框架,然而对于企业级应用来说,它还比较基础。
而 Egg 选择了 Koa 作为其基础框架,在它的模型基础上,进一步对它进行了一些增强。
扩展
在基于 Egg 的框架或者应用中,我们可以通过定义 app/extend/{application,context,request,response}.js
来扩展 Koa 中对应的四个对象的原型,通过这个功能,我们可以快速的增加更多的辅助方法,例如我们在 app/extend/context.js
中写入下列代码:
// app/extend/context.js
module.exports = {
get isIOS() {
const iosReg = /iphone|ipad|ipod/i;
return iosReg.test(this.get('user-agent'));
},
};
// app/controller/home.js
exports.handler = ctx => {
ctx.body = ctx.isIOS
? 'Your operating system is iOS.'
: 'Your operating system is not iOS.';
};
插件
众所周知,在 Express 和 Koa 中,经常会引入许许多多的中间件来提供各种各样的功能,例如引入 koa-session 提供 Session 的支持,引入 koa-bodyparser 来解析请求 body。而 Egg 提供了一个更加强大的插件机制,让这些独立领域的功能模块可以更加容易编写。
一个插件可以包含
- extend:扩展基础对象的上下文,提供各种工具类、属性。
- middleware:增加一个或多个中间件,提供请求的前置、后置处理逻辑。
- config:配置各个环境下插件自身的默认配置项。
一个独立领域下的插件实现,可以在代码维护性非常高的情况下实现非常完善的功能,而插件也支持配置各个环境下的默认(最佳)配置,让我们使用插件的时候几乎可以不需要修改配置项。