【译】基于 TypeScript 的 Node.js 框架 Nest 正式版发布！（下）

本文为译文，原文地址：https://kamilmysliwiec.com/nest-final-release-is-here-node-js-framework-built-top-of-typescript，作者，@Kamil Myśliwiec

上篇文章地址为： https://segmentfault.com/a/1190000009560532

中间件(Middlewares)

中间件是一个在路由处理程序前被调用的函数。中间件函数可以访问请求和响应对象，因此可以修改它们。它们也可以向一个屏障，如果中间件函数不调用 next()，请求将永远不会被路由处理程序处理。

让我们来构建一个虚拟授权中间件。我们将使用 X-Access-Token HTTP 头来提供用户名（这是个奇怪的想法，但是不重要）。

import { UsersService } from './users.service';
import { HttpException } from '@nestjs/core';
import { Middleware, NestMiddleware } from '@nestjs/common';

@Middleware()
export class AuthMiddleware implements NestMiddleware {
    constructor(private usersService: UsersService) {}

    resolve() {
        return (req, res, next) => {
            const userName = req.headers["x-access-token"];
            const users = this.usersService.getUsers();

            const user = users.find((user) => user.name === userName);
            if (!user) {
                throw new HttpException('User not found.', 401);
            }
            req.user = user;
            next();
        }
    }
}

一些事实如下：

• 你应该使用 @Middleware() 注解来告诉 Nest，这个类是一个中间件，

• 你可以使用 NestMiddleware 界面，这强制你使用 resolve() 方法，

• 中间件（与组件相同）可以通过其构造函数的注入依赖项（依赖关系必须是模块的一部分），

• 中间件必须有 resolve() 方法，它必须返回另一个函数（高阶函数）。为什么？因为有很多第三方插件准备使用 express 中间件，你可以简单地在 Nest 中使用，还要感谢这个方案。

好了，我们已经准备好了中间件，但是我们并没有在任何地方使用它。我们来设置它：

import { Module, MiddlewaresConsumer } from '@nestjs/common';

@Module({
    controllers: [ UsersController ],
    components: [ UsersService ],
    exports: [ UsersService ],
})
export class UsersModule {
    configure(consumer: MiddlewaresConsumer) {
        consumer.apply(AuthMiddleware).forRoutes(UsersController);
    }
}

如上所示，模块可以有其他方法，configure()。此方法接收 MiddlewaresConsumer  对象作为参数，它可以帮助我们配置中间件。

这个对象有 apply() 方法，它接收到无数的中间件（这个方法使用扩展运算符，所以可以传递多个由逗号分隔的类）。 apply() 方法返回对象，它有两种方法：

• forRoutes()：我们使用这种方法通过逗号分隔控制器或对象（具有 path 和 method 属性），不限个数，

• with()：我们使用这种方法将自定义参数传递给 resolve() 中间件方法。

它如何工作？

当你在 forRoutes 方法中传递 UsersController 时，Nest 将为控制器中的每个路由设置中间件：

GET: users
GET: users/:id
POST: users

但是也可以直接定义应该使用哪个路径的中间件，就像这样：

consumer.apply(AuthMiddleware).forRoutes({
    path: '*', method: RequestMethod.ALL
});

链(Chaining)

你可以简单的调用 apply() 链。

consumer.apply(AuthMiddleware, PassportMidleware)
    .forRoutes(UsersController, OrdersController, ClientController);
    .apply(...)
    .forRoutes(...);

顺序

中间件按照与数组相同的顺序调用。在子模块中配置的中间件将在父模块配置之后被调用。

网关（Gateways）实时应用程序

Nest 中有特殊组件称为网关。网关帮助我们创建实时的网络应用程序。他们是一些封装的 socket.io 功能调整到框架架构。

网关是一个组件，因此它可以通过构造函数注入依赖关系。网关也可以注入到另一个组件。

import { WebSocketGateway } from '@nestjs/websockets';

@WebSocketGateway()
export class UsersGateway {}

默认情况下，服务器在 80 端口上运行，并使用默认的命名空间。我们可以轻松地改变这些设置：

@WebSocketGateway({ port: 81, namespace: 'users' })

当然，只有当 UsersGateway 在 components 模块组件数组中时，服务器才会运行，所以我们必须把它放在那里：

@Module({
    controllers: [ UsersController ],
    components: [ UsersService, UsersGateway ],
    exports: [ UsersService ],
})

默认情况下，网关有三个有用的事件：

• afterInit，作为本机服务器 socket.io 对象参数，

• handleConnection 和 handleDisconnect，作为本机客户端 socket.io 对象参数。

有特殊的接口，OnGatewayInit, OnGatewayConnection 和 OnGatewayDisconnect 来帮助我们管理生命周期。

什么是消息

在网关中，我们可以简单地订阅发出的消息：

import { WebSocketGateway, SubscribeMessage } from '@nestjs/websockets';

@WebSocketGateway({ port: 81, namespace: 'users' })
export class UsersGateway {
    @SubscribeMessage('drop')
    handleDropMessage(sender, data) {
        // sender is a native socket.io client object
    }
}

而在客户端接收如下：

import * as io from 'socket.io-client';
const socket = io('http://URL:PORT/');
socket.emit('drop', { msg: 'test' });

@WebSocketServer()

如果要分配选定的 socket.io 本地服务器实例属性，你可以使用 @WebSocketServer() 装饰器来简单地进行装饰。

import { WebSocketGateway, WebSocketServer } from '@nestjs/websockets';

@WebSocketGateway({ port: 81, namespace: 'users' })
export class UsersGateway {
    @WebSocketServer() server;

    @SubscribeMessage('drop')
    handleDropMessage(sender, data) {
        // sender is a native socket.io client object
    }
}

服务器初始化后将分配值。

网关中间件

网关中间件与路由器中间件几乎相同。中间件是一个函数，它在网关消息用户之前被调用。网关中间件函数可以访问本地 socket 对象。他们就像屏障一样，如果中间件函数不调用 next()，消息将永远不会由用户处理。

例如：

@Middleware()
export class AuthMiddleware implements GatewayMiddleware {
    public resolve(): (socket, next) => void {
        return (socket, next) => {
            console.log('Authorization...');
            next();
        };
    }
}

关于网关中间件的一些事实：

• 你应该使用 @Middleware() 注解来告诉 Nest，这个类是一个中间件，

• 你可以使用 GatewayMiddleware 界面，这迫使你实现 resolve() 方法，

• 中间件（和组件一样）可以通过其构造函数注入依赖项（依赖关系必须是模块的一部分），

• 中间件必须是 resolve() 方法，它必须返回另一个函数（高阶函数）

好了，我们已经准备好中间件，但是我们并没有在任何地方使用它。我们来设定一下：

@WebSocketGateway({
    port: 2000,
    middlewares: [ ChatMiddleware ],
})
export class ChatGateway {}

如上所示，@WebSocketGateway() 接受额外的元数组属性 - middlewares，它是一个中间件数组。这些中间件将在消息处理程序前调用。

反应流(Reactive Streams)

Nest 网关是一个简单的组件，可以注入到另一个组件中。这个功能使得我们有可能选择将如何对消息做出反应。

当然，只有有必要，我们可以向网关注入组件并调用其适当的方法。

但是还有另一个解决方案，网关反应流（Gateway Reactive Streams）。你可以在这里阅读更多关于他们的信息。

微服务(Microservices)支持

将 Nest 应用程序转换为 Nest 微服务是非常简单的。

让我们来看看如何创建 Web 应用程序：

const app = NestFactory.create(ApplicationModule);
app.listen(3000, () => console.log('Application is listening on port 3000'));

现在，切换到微服务：

const app = NestFactory.createMicroservice(ApplicationModule, { port: 3000 });
app.listen() => console.log('Microservice is listening on port 3000'));

就是这样！

通过 TCP 进行通信

默认情况下， Nest 微服务通过 TCP 协议监听消息。这意味着现在 @RequestMapping() (以及 @Post()， @Get() 等等)也不会有用，因为它是映射 HTTP 请求。那么微服务如何识别消息？只是通过模式。

什么是模式？没什么特别的，它是一个对象，字符串或者数字（但这不是一个好注意）。

让我们创建 MathController :

import { MessagePattern } from '@nestjs/microservices';

@Controller()
export class MathController {
    @MessagePattern({ cmd: 'add' })
    add(data, respond) {
        const numbers = data || [];
        respond(null, numbers.reduce((a, b) => a + b));
    }
}

你可能会看到，如果你想创建消息处理程序，你必须使用@MessagePattern(pattern) 进行装饰。在这个例子中，我选择 { cmd: 'add' } 作为模式。

该处理程序方法接收两个参数：

• data，它是从另一个微服务器（或者只是 Web 应用程序）发送的数据变量，

• respond，接收两个参数（error 和 response）的函数。

客户端

你已经知道了如何接收消息。现在，我们来看看如何从另一个微服务器或者 Web 应用程序发送它们。

在你开始之前，Nest 必须知道你要发送的邮件的位置。很简单，你只需要创建一个 @Client 对象。

import { Controller } from '@nestjs/common';
import { Client, ClientProxy, Transport } from '@nestjs/microservices';

@Controller()
export class ClientController {
    @Client({ transport: Transport.TCP, port: 5667 })
    client: ClientProxy;
}

@Client() 装饰器接收对象作为参数。此对象可以有 3 个属性：

• transport，通过这种方式，你可以决定使用哪种方法，TCP 或者 Redis（默认为 TCP）

• url，仅用于 Redis 参数（默认为 redis://localhost:6379），

• port，端口，默认为 3000。

使用客户端

让我们来创建自定义路径来测试我们的通信。

import { Controller, Get } from '@nestjs/common';
import { Client, ClientProxy, Transport } from '@nestjs/microservices';

@Controller()
export class ClientController {
    @Client({ transport: Transport.TCP, port: 5667 })
    client: ClientProxy;

    @Get('client')
    sendMessage(req, res) {
        const pattern = { command: 'add' };
        const data = [ 1, 2, 3, 4, 5 ];

        this.client.send(pattern, data)
            .catch((err) => Observable.empty())
            .subscribe((result) => res.status(200).json({ result }));
    }
}

正如你看到的，为了发送消息，你必须使用 send 方法，它接收消息模式和数据作为参数。此方法从 Rxjs 包返回一个 Observable 。

这是非常重要的特性，因为 Observables 提供了一组令人惊奇的操作来处理，例如combine, zip, retryWhen, timeout 等等。

当然，如果你想使用 Promise 而不是 Observables，你可以直接使用 toPromise()  方法。

就这样。

现在，当有人发送 /test 请求（GET）时，应该如何应用（如果微服务和 web 应用都可用）：

{
    "result": 15
}

Redis

还有另一种方式与 Nest 微服务合作。我们可以使用 Redis 的发布/订阅功能，而不是直接 TCP 通信。

在使用之前，你必须安装 Redis。

创建 Redis 微服务

要创建 Redis 微服务，你必须在 NestFactory.createMicroservice() 方法中传递其他配置。

const app = NestFactory.createMicroservice(
    MicroserviceModule,
    {
        transport: Transport.REDIS,
        url: 'redis://localhost:6379'
    }
);
app.listen(() => console.log('Microservice listen on port:', 5667 ));

就这样。现在，你的微服务将订阅通过 Redis 发布的消息。其它方式依旧相同，如 模式和错误处理等等。

Redis 客户端

现在让我们来看看如何创建客户端。以前，你的客户端配置如下：

@Client({ transport: Transport.TCP, port: 5667 })
client: ClientProxy;

我们想使用 Redis 而不是 TCP， 所以我们必须改变这些配置：

@Client({ transport: Transport.REDIS, url: 'redis://localhost:6379' })
client: ClientProxy;

很容易，对么？ 就是这样。其他功能与 TCP 通信中的功能相同。

共享模块

Nest 模块可以导出其它组件。这意味着，我们可以轻松地在它们之间共享组件实例。

在两个或者更多模块之间共享实例的最佳方式是创建共享模块。

例如，如果我们要在整个应用程序中共享 ChatGateway 组件，我们可以这样做：

import { Module, Shared } from '@nestjs/common';

@Shared()
@Module({
    components: [ ChatGateway ],
    exports: [ ChatGateway ]
})
export class SharedModule {}

然后，我们只需要将这个模块导入到另一个模块中，这个模块应该共享组件实例：

@Module({
    modules: [ SharedModule ]
})
export class FeatureModule {}

就这样。

注意，也可以直接定义共享模块的范围，了解更多细节。

依赖注入

依赖注入是一个强大的机制，可以帮助我们轻松地管理我们类的依赖。它是非常受欢迎的语言，如 C# 和 Java。

在 Node.js 中，这些功能并不重要，因为我们已经有了神奇的模块加载系统，如在文件之间共享实例的很容易的。

模块加载系统对于中小应用足够用了。当代码增长时，顺利组织层之间的依赖就变得更加困难。总有一天会变得爆炸。

它比 DI 构造函数更直观。这就是为什么 Nest 有自己的 DI 系统。

自定义组件

你已经了解到了，将组件添加到所选的模块是非常容易的。

@Module({
    controllers: [ UsersController ],
    components: [ UsersService ]
})

是还有一些其他情况， Nest 允许你利用。

使用 value :

const value = {};
@Module({
    controllers: [ UsersController ],
    components: [
        { provide: UsersService, useValue: value }
    ],
})

当：

• 你想要使用具体的值，现在，在这个模式中， Nest 将把 value 与 UsersService 元类型相关联，

• 你想要使用单元测试。

使用 class :

@Component()
class CustomUsersService {}

@Module({
    controllers: [ UsersController ],
    components: [
        { provide: UsersService, useClass: CustomUsersService }
    ],
})

当：

• 你只想在此模块中使用所选的更具体的类。

使用工厂

@Module({
    controllers: [ UsersController ],
    components: [
        ChatService,
        {
            provide: UsersService,
            useFactory: (chatService) => {
                return Observable.of('value');
            },
            inject: [ ChatService ]
        }
    ],
})

当：

• 你想提供一个值，它必须使用其他组件（或定制包特性）来计算，

• 你要提供异步值（只返回 Observable 或 Promise），例如数据库连接。

请记住：

• 如果要使用模块中的组件，则必须将它们传递给注入数组。 Nest 将按照相同的顺序传递作为参数的实例。

定制 providers

@Module({
    controllers: [ UsersController ],
    components: [
        { provide: 'isProductionMode', useValue: false }
    ],
})

当：

• 你想提供一个选择的键值。

请注意：

• 可以使用各种类型的 useValue, useClass 和 useFactory。

怎么使用？

使用选择的键注入自定义提供组件 / 值，你必须告诉 Nest，就像这样：

import { Component, Inject } from '@nestjs/common';

@Component()
class SampleComponent {
    constructor(@Inject('isProductionMode') isProductionMode: boolean) {
        console.log(isProductionMode); // false
    }
}

`

ModuleRef

有时候你可能希望直接从模块引用获取组件实例。对于 Nest 并不是一件大事，你只需要在类中注入 ModuleRef ：

export class UsersController {
    constructor(
        private usersService: UsersService,
        private moduleRef: ModuleRef) {}
}

ModuleRef 提供一个方法：

• get<T>(key)，它返回等效键值实例（主要是元类型）。如 moduleRef.get<UsersService>(UsersService) 从当前模块返回 UsersService 组件的实例

例如：

moduleRef.get<UsersService>(UsersService)

它将从当前模块返回 UsersService 组件的实例。

测试

Nest 为你提供了一套测试工具，可以提供应用测试过程。可以有两种方法来测试你的组件和控制器，隔离测试和使用专用的 Nest 测试工具。

隔离测试

Nest 的控制器和组件都是一个简单的 JavaScript 类。这意味着，你可以很容易的自己创建它们：

const instance = new SimpleComponent();

如果你的类还有其它依赖，你可以使用 test doubles，例如 Jasmine 或 Sinon 库：

const stub = sinon.createStubInstance(DependencyComponent);
const instance = new SimpleComponent(stub);

专用的 Nest 测试工具

测试应用程序构建块的另一种方法是使用专用的 Nest 测试工具。

这些测试工具放在静态 Test 类中（@nestjs/testing 模块）。

import { Test } from '@nestjs/testing';

该类提供两种方法：

• createTestingModule(metadata: ModuleMetadata)，它作为参数接收简单的模块元数据（和 Module() class 相同）。此方法创建一个测试模块（与实际 Nest 应用程序相同）并将其存储在内存中。

• get<T>(metatype: Metatype<T>)，它返回选择的实例（metatype 作为参数传递），控制器/组件（如果它不是模块的一部分，则返回 null）。

例如：

Test.createTestingModule({
    controllers: [ UsersController ],
    components: [ UsersService ]
});
const usersService = Test.get<UsersService>(UsersService);

`

Mocks, spies, stubs

有时候你可能不想使用组件/控制器的实例。你可以选择这样，使用 test doubles 或者 自定义 values / objects 。

const mock = {};
Test.createTestingModule({
    controllers: [ UsersController ],
    components: [
        { provide: UsersService, useValue: mock }
    ]
});
const usersService = Test.get<UsersService>(UsersService); // mock

异常过滤器（Exception Filters）

使用 Nest 可以将异常处理逻辑移动到称为 Exception Filters 的特殊类。

如何工作？

让我们来看下下面的代码：

@Get('/:id')
public async getUser(@Response() res, @Param('id') id) {
    const user = await this.usersService.getUser(id);
    res.status(HttpStatus.OK).json(user);
}

想象一下，usersService.getUser(id) 方法会抛出一个 UserNotFoundException 异常。我们需要在路由处理程序中捕获异常：

@Get('/:id')
public async getUser(@Response() res, @Param('id') id) {
    try {
        const user = await this.usersService.getUser(id);
        res.status(HttpStatus.OK).json(user);
    }
    catch(exception) {
        res.status(HttpStatus.NOT_FOUND).send();
    }
}

总而言之，我们必须向每个可能发生异常的路由处理添加 try ... catch 块。还有其它方式么？ 是的，Exception Filters。

让我们创建 NotFoundExceptionFilter ：

import { Catch, ExceptionFilter, HttpStatus } from '@nestjs/common';

export class UserNotFoundException {}
export class OrderNotFoundException {}

@Catch(UserNotFoundException, OrderNotFoundException)
export class NotFoundExceptionFilter implements ExceptionFilter {
    catch(exception, response) {
        response.status(HttpStatus.NOT_FOUND).send();
    }
}

`
现在，我们只需要告诉我们的 Controller 使用这个过滤器：

import { ExceptionFilters } from '@nestjs/common';

@ExceptionFilters(NotFoundExceptionFilter)
export class UsersController {}

所以如果 usersService.getUser(id) 会抛出 UserNotFoundException，那么， NotFoundExceptionFilter 将会捕获它。

更多异常过滤器

每个控制器可能具有无限次的异常过滤器（仅用逗号分隔）。

@ExceptionFilters(NotFoundExceptionFilter, AnotherExceptionFilter)

依赖注入

Exception filters 与组件相同，因此可以通过构造函数注入依赖关系。

HttpException

注意：它主要用于 REST 应用程序。

Nest 具有错误处理层，捕获所有未处理的异常。

如果在某处，在你的应用程序中，你将抛出一个异常，这不是 HttpException（或继承的），Nest 会处理它并返回到下面用户的 json 对象（500 状态码）：

{
    "message": "Unkown exception"
}

异常层次结构

在应用程序中，你应该创建自己的异常层次结构(Exceptions Hierarchy)。所有的 HTTP 异常都应该继承自内置的 HttpException。

例如，您可以创建 NotFoundException 和 UserNotFoundException 类：

import { HttpException } from '@nestjs/core';

export class NotFoundException extends HttpException {
    constructor(msg: string | object) {
        super(msg, 404);
    }
}

export class UserNotFoundException extends NotFoundException {
    constructor() {
        super('User not found.');
    }
}

然后，如果你的应用程序中的某个地方抛出 UserNotFoundException，Nest 将响应用户状态代码 404 及以下 json 对象：

{
    "message": "User not found."
}

它允许你专注于逻辑，并使你的代码更容易阅读。

有用的参考

• GitHub / Download

• Documentation

• NPM