express4.X源码解读第一天
express4.X 跟3.X 有很大区别,4.X 去除了connect的依赖,3.X基于connect的中间件基本全部不能用,如果还有可以使用的,也是4.X重写的。所以要想继续使用这些熟悉的中间件,就要手动安装依赖包,或者用一些其他的中间件。
下面开始源码解读
1. express是什么
typeof express === 'function' //true
可以知道express是个函数,这个函数是程序启动就会运行起来
function createApplication() {
var app = function(req, res, next) {
app.handle(req, res, next);
};
mixin(app, proto);
mixin(app, EventEmitter.prototype);
app.request = { __proto__: req, app: app };
app.response = { __proto__: res, app: app };
app.init();
return app;
}
上面这个函数就是express,有没有看到很熟悉的东西,看到app没,还在哪里看到过这个熟悉的东西...
对了,没错。就是每一个nodejs教程里面开始nodejs教学的事例,nodejs启动服务器:http.createSever 的回调函数。app是express贯穿整个流程的函数。其实整个express 执行过程就是往req,res这两个对象不停的修改属性,添加属性。直到完成请求。中间件也就是通过app做为回调,进而修改req,res。从而实现可插拔的效果。
var app = express();
这就是为什么引入express,都要开始执行一下这个函数。
2. 程序是如何启动的
express做为一个web框架,首先要有启动一个服务器的,我们看下服务器是在哪里启动的
var server = app.listen(app.get('port'), function() {
debug('Express server listening on port ' + server.address().port);
});
express用了一个我不太喜欢用的写法,他把所有的方法直接放到app这个函数上去了,大家都知道函数在js中就是对象,除了本身是可以执行以外,和对象是没有什么区别的。不过这就无形之中增加了阅读代码的难度,而且很容易混淆,因为app既做为一个中间件,还要做为一个公共方法的载体。
好了,讲到启动服务器,app是没有启动服务器的能力的,这个能力是在application 这个文件中被mix进去的,其实就是mix一个http.createServer方法,但是这里还是要看一下代码。
app.listen = function(){
var server = http.createServer(this);
return server.listen.apply(server, arguments);
};
看到this没有啊,这个this很重要哈,this == app 。app做为回调已经传进来了,神奇的中间件在这里开始了旅程。
3,从入口开始分析源码
function createApplication() {
var app = function(req, res, next) {
app.handle(req, res, next);
};
mixin(app, proto);
mixin(app, EventEmitter.prototype);
app.request = { __proto__: req, app: app };
app.response = { __proto__: res, app: app };
app.init();
return app;
}
首先是把application模块的属性全部mix进app里面去,在把事件的属性全部mix进app里面去,这是为了给app增加事件功能。
然后把 req,res模块分别赋值给app,这样this是可以直接调用request,response,具体执行过程还是到了app.init里面去看。
最后把程序实例app返回出去了
好,下面到了application模块的init方法里面去了
app.init = function(){
this.cache = {};
this.settings = {};
this.engines = {};
this.defaultConfiguration();
};
增加了cache setting engines 三个对象,现在看不出来作用,具体执行过程到defaultConfiguration里面看看
this.enable('x-powered-by')
看到了enable,然后进去看enable其实就set,只不过第二个参数是boolean。set是什么呢?还记得我们没有了解功能的三个对象之一的setting,这个set就是往setting对象添加一些属性而已。
好 先看defaultConfiguration
this.enable('x-powered-by')
设置x-powered-by 为true,x-powerd-by是什么意思呢?
有些查询工具在我们输入某个站点的URL后就能判断这个站点的WebServer与程序类型。
就是在http请求的时候,能够看到x-powered-by:Express,不设置 就看不到服务区类型,这应该是http请求的一部分
this.set('etag', 'weak');
这里处理etag的 Express依赖了一个叫etag的包
var env = process.env.NODE_ENV || 'development';
this.set('env', env);
this.set('query parser', 'extended');
this.set('subdomain offset', 2);
this.set('trust proxy', false);
这里继续设置属性。
// inherit protos
this.on('mount', function(parent){
this.request.__proto__ = parent.request;
this.response.__proto__ = parent.response;
this.engines.__proto__ = parent.engines;
this.settings.__proto__ = parent.settings;
});
// setup locals
this.locals = Object.create(null);
// top-most app is mounted at /
this.mountpath = '/';
// default locals
this.locals.settings = this.settings;
// default configuration
this.set('view', View);
this.set('views', resolve('views'));
this.set('jsonp callback name', 'callback');
if (env === 'production') {
this.enable('view cache');
}
Object.defineProperty(this, 'router', {
get: function() {
throw new Error('\'app.router\' is deprecated!\nPlease see the 3.x to 4.x migration guide for details on how to update your app.');
}
});
这里的mount,我之前不知道什么意思,后来看其他应用才知道,这是用来挂载其他应用的,比如我有几个应用,可以起几个业务服务,用一个中央服务监听端口,然后挂载其他几个应用模块
下面研究一下app.use这个方法
研究发现这个时候express的初始化流程已经走完了,以前看过3.X的源码,貌似不是这样子的,但是仔细观察,确确实实到这里是结束了。剩余的方法都是怎么处理的呢?在细细往下看吧
add middleware to the app router
这是源码里面的解释,向路由添加中间件,前面说过中间件和路由没有本质区别,是一样的东西。
app.use = function use(fn) {
var offset = 0;
var path = '/';
var self = this;
// default path to '/'
// disambiguate app.use([fn])
if (typeof fn !== 'function') {
var arg = fn;
while (Array.isArray(arg) && arg.length !== 0) {
arg = arg[0];
}
// first arg is the path
if (typeof arg !== 'function') {
offset = 1;
path = fn;
}
}
var fns = flatten(slice.call(arguments, offset));
if (fns.length === 0) {
throw new TypeError('app.use() requires middleware functions');
}
// setup router
this.lazyrouter();
var router = this._router;
fns.forEach(function (fn) {
// non-express app
if (!fn || !fn.handle || !fn.set) {
return router.use(path, fn);
}
debug('.use app under %s', path);
fn.mountpath = path;
fn.parent = self;
// restore .app property on req and res
router.use(path, function mounted_app(req, res, next) {
var orig = req.app;
fn.handle(req, res, function (err) {
req.__proto__ = orig.request;
res.__proto__ = orig.response;
next(err);
});
});
// mounted an app
fn.emit('mount', self);
});
return this;
};
于是我们看到lazyrouter这么个东西,这个函数里面new 了一个Router对象,所以这一张暂时略过了 我们要去route里面看看了
昨天看源码遇到了麻烦,发现很多代码还不是那么容易看懂,有些迷糊,然后犯了一些错误,打了很多断点终于弄清楚了
想要明白express的处理流程,必须先要弄清楚app.use和 app.handle这两个方法,这两个方法很重要。
前面我们已经知道app本身是做为回调参数传进http.createServer里面的,应用所有的路由都会掉进这个函数里面去,经过一个一个中间件进行处理。本身想想不是很复杂,但看起代码来还是很蛋疼的
首先req,res被封装了很多方法进去,但是这个方法是在什么地方mix进去的呢。在这里我就犯了个错误,错误的认为会在use的时候就会有这个方法,所以我在use函数里面找啊找,打了很多个断点,始终没有找到哪里执行了这个操作。
但实际上,use始终没有做这个操作,use的作用就是route里面把这个回调push进route实例的stack里面,看代码
if (!fn || !fn.handle || !fn.set) {
return router.use(path, fn);
}
app的use执行了 Route实例的use。继续看Route的use
var layer = new Layer(path, {
sensitive: self.caseSensitive,
strict: false,
end: false
}, fn);
layer.route = undefined;
self.stack.push(layer);
去看会发现route的use和app的use会有些重复的代码,不同的地方就在于Route的use会创建一个layer。这个layer就是个实例,就是每个回调函数的实例。这个实例包括全局配置的一些属性,比如严格匹配,大小写。还有就是把当前use的路由url和回调存储起来了,全部push进stack里面去。
看下route的实例化过程,会发现express默认放置了两个中间件进去。代码如下
app.lazyrouter = function() {
if (!this._router) {
this._router = new Router({
caseSensitive: this.enabled('case sensitive routing'),
strict: this.enabled('strict routing')
});
this._router.use(query(this.get('query parser fn')));
this._router.use(middleware.init(this));
}
};
所以app默认就会有两个中间件,query和 middleware。程序执行到这里已经执行结束了。
那又有问题了,request,response这两个对象的很多扩展方法,从何而来。
下面就来看看吧
打开middleware/init
exports.init = function(app){
return function expressInit(req, res, next){
if (app.enabled('x-powered-by')) res.setHeader('X-Powered-By', 'Express');
req.res = res;
res.req = req;
req.next = next;
req.__proto__ = app.request;
res.__proto__ = app.response;
res.locals = res.locals || Object.create(null);
next();
};
};
这里就看到了 request,response是在这里被放置到回调的req,res上去的。由于内置的这两个中间件是首先添加的,被放置在stack的前两个,所以每个请求进来首先会进入这两个中间件里面去,然后带了很多东西进入其他的中间件去。
还有问题啊,use不是可以增加路由吗 不是可以控制哪一些中间件走哪一些路由嘛,那是怎么控制的呢。看这里。。。
proto.match_layer = function match_layer(layer, req, res, done) {
var error = null;
var path;
try {
path = parseUrl(req).pathname;
if (!layer.match(path)) {
path = undefined;
}
} catch (err) {
error = err;
}
done(error, path);
};
这里会把layer里面存储的route正则拿来和当前路由匹配,成功则进入回调执行,失败则继续执行。
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