Koa 框架常用知识点整理

简介

Koa 就是一种简单好用的 Web 框架。它的特点是优雅、简洁、表达力强、自由度高。本身代码只有1000多行，所有功能都通过插件实现。

学前准备

检查Nodejs版本

打开cmd命令行窗口node -v

注意：Koa 必须使用 7.6 以上的版本。如果你的版本低于这个要求，就要先升级 Node。

配套案例

一、基本用法

1.1 三行代码架设HTTP服务

npm install koa

  const Koa = require('koa');
  const app = new Koa();
  app.listen(3000);

1.2 Context 对象

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，就可以控制返回给用户的内容。

Context 对象所包含的：

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

app.use((ctx, next) => {
    //ctx是整个应用的上下文，包含常用的request、response
    //ctx.response代表 HTTP Response。同样地，ctx.request代表 HTTP Request。
    //ctx.response.body可以简写成ctx.body
    ctx.response.body = 'hello world'
})

app.listen(3000)

1.3 HTTP Response 的类型

Koa 默认的返回类型是text/plain （纯文本的形式），如果想返回其他类型的内容，可以先用ctx.request.accepts判断一下，客户端希望接受什么数据（根据 HTTP Request 的Accept字段），然后使用ctx.response.type指定返回类型。

const Koa = require('koa')
const app = new Koa()
//声明一个main中间件，如果你急于了解中间件可以跳转到（三）
const main = (ctx,next) =>{
if (ctx.request.accepts('json')) {
    ctx.response.type = 'json';
    ctx.response.body = { data: 'Hello World' };
  } else if (ctx.request.accepts('html')) {
    ctx.response.type = 'html';
    ctx.response.body = '<p>Hello World</p>';
  } else if (ctx.request.accepts('xml')) {
    ctx.response.type = 'xml';
    ctx.response.body = '<data>Hello World</data>';
  } else{
    ctx.response.type = 'text';
    ctx.response.body = 'Hello World';
  };
}; //直接运行页面中会显示json格式，因为我们没有设置请求头，所以每一种格式都是ok的。   

app.use(main)//app.use()用来加载中间件。
app.listen(3000)

1.4 网页模板

实际开发中，返回给用户的网页往往都写成模板文件。我们可以让 Koa 先读取模板文件，然后将这个模板返回给用户。

关于fs.createReadStream

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

const main = ctx => {
    ctx.response.type = 'html';
    ctx.response.body = fs.createReadStream('./data/index.html');
};

app.use(main);
app.listen(3000);

二、路由

2.1 原生路由

const Koa = require('koa')
const app = new Koa()
app.use((ctx, next) => {
    if (ctx.request.url == '/') {//通过ctx.request.url获取用户请求路径
        ctx.body = '<h1>首页</h1>'
    } else if (ctx.request.url == '/my') {
        ctx.body = '<h1>联系我们</h1>'
    } else {
        ctx.body = '<h1>404 not found</h1>'
    }
})
app.listen(3000)

2.2 koa-router 模块路由

npm中的koa-route

npm install koa-router

const Koa = require('koa')
const Router = require('koa-router')

const app = new Koa()
const router = new Router()

app.use(router.routes()).use(router.allowedMethods());
//routes()返回路由器中间件，它调度与请求匹配的路由。
//allowedMethods()处理的业务是当所有路由中间件执行完成之后,若ctx.status为空或者404的时候,丰富response对象的header头.

router.get('/',(ctx,next)=>{//.get就是发送的get请求
  ctx.response.body = '<h1>首页</h1>'
})
router.get('/my',(ctx,next)=>{
  ctx.response.body = '<h1>联系我们</h1>'
})

app.listen(3000)

2.3 静态资源

如果网站提供静态资源（图片、字体、样式表、脚本......），为它们一个个写路由就很麻烦，也没必要koa-static模块封装了这部分的请求。请看下面的例子

npm中的koa-static

npm install koa-staic

const Koa = require('koa');
const app = new Koa();
const path = require('path');
const serve = require('koa-static');

const main = serve(path.join(__dirname));

app.use(main);
app.listen(3000);

访问 http://localhost:3000/data/index.html，在浏览器里就可以看到这个文件的内容。

2.4 重定向跳转

有些场合，服务器需要重定向访问请求。比如，用户登陆以后，将他重定向到登陆前的页面。ctx.response.redirect()方法可以发出一个跳转，将用户导向另一个路由。

const Koa = require('koa');
const Router = require('koa-router');
const app = new Koa();
const router = new Router()

app.use(router.routes()).use(router.allowedMethods());

router.get('/cdx',(ctx,next)=>{
  ctx.response.redirect('/');//发出一个跳转，将用户导向另一个路由。
})
router.get('/',(ctx,next)=>{
   ctx.body = 'Hello World';
})

app.listen(3000);

访问 http://localhost:3000/cdx，浏览器会将用户导向根路由。

三、中间件

3.1 Logger功能

Koa 的最大特色，也是最重要的一个设计，就是中间件。为了理解中间件，我们先看一下 Logger （打印日志）功能的实现。

./logger/koa-logger.js

module.exports = (ctx, next) => {
    console.log(`${Date.now()} ${ctx.request.method} ${ctx.request.url}`);//自定义
}

./logger.js

const Koa = require('koa')
const koaLogger = require('./logger/koa-logger')
const app = new Koa();

app.use(koaLogger)
app.listen(3000)

打印结果

3.2中间件的概念

处在 HTTP Request 和 HTTP Response 中间，用来实现某种中间功能的函数，就叫做"中间件"。

基本上，Koa 所有的功能都是通过中间件实现的，前面例子里面的main也是中间件。每个中间件默认接受两个参数，第一个参数是 Context 对象，第二个参数是next函数。只要调用next函数，就可以把执行权转交给下一个中间件。

多个中间件会形成一个栈结构，以"先进后出"的顺序执行。

1. 最外层的中间件首先执行。
2. 调用next函数，把执行权交给下一个中间件。
3. ...
4. 最内层的中间件最后执行。
5. 执行结束后，把执行权交回上一层的中间件。
6. ...
7. 最外层的中间件收回执行权之后，执行next函数后面的代码。

例子：

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

app.use((ctx, next)=>{
  console.log('>> one');
  next();
  console.log('<< one');
})

app.use((ctx, next)=>{
  console.log('>> two');
  next();
  console.log('<< two');
})
app.use((ctx, next)=>{
  console.log('>> three');
  next();
  console.log('<< three');
})
app.listen(3000);

输出结果：

如果中间件内部没有调用next函数，那么执行权就不会传递下去。

3.4 异步中间件

迄今为止，所有例子的中间件都是同步的，不包含异步操作。如果有异步操作（比如读取数据库），中间件就必须写成async 函数。

npm install fs.promised

npm中的fs.promised

const fs = require('fs.promised');
const Koa = require('koa');
const app = new Koa();

const main = async function (ctx, next) {
    ctx.response.type = 'html';
    ctx.response.body = await fs.readFile('./data/index.html', 'utf8');
};

app.use(main);
app.listen(3000);

上面代码中，fs.readFile是一个异步操作，必须写成await fs.readFile()，然后中间件必须写成 async 函数。

app.use(async(ctx, next)=>{
  ctx.body = '1'
  //延时2秒执行下一个中间件，这样是没用的，因为是异步函数
  setTimeout(()=>{
      next()
  },2000)
  ctx.body += '2'
})

app.use(async(ctx, next)=>{
  ctx.body += '3'
  next()
  ctx.body += '4'
})

server.js正确做法
function delay(){
    return new Promise((reslove,reject)=>{
      setTimeout(()=>{
        reslove()
      },1000)
    })
}

app.use(async(ctx, next)=>{
  ctx.body = '1'
  await next()
  ctx.body += '2'
})

app.use(async(ctx, next)=>{
  ctx.body += '3'
  await delay()
await next()
  ctx.body += '4'
})

3.5 中间件的合成

koa-compose 模块可以将多个中间件合成一个。

npm中的koa-compose

npm install koa-compose

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

const logger = (ctx, next) => {
  console.log(`${Date.now()} ${ctx.request.method} ${ctx.request.url}`);
  next();
}

const main = ctx => {
  ctx.response.body = 'Hello World';
};

const middlewares = compose([logger, main]);//合成中间件

app.use(middlewares);//加载中间件
app.listen(3000);

输出结果：先打印日志，再在页面中显示Hello World

四、处理错误

4.1 500错误

如果代码运行过程中发生错误，我们需要把错误信息返回给用户。HTTP 协定约定这时要返回500状态码。Koa 提供了ctx.throw()方法，用来抛出错误，ctx.throw(500)就是抛出500错误。

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

const main = ctx => {
  ctx.throw(500);//这个时候你访问首页会报一个500的错误(内部服务器错误)服务器会报错
};

app.use(main);
app.listen(3000);

4.2 404错误

如果将ctx.response.status设置成404，就相当于ctx.throw(404)，返回404错误。

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

const main = ctx => {
  ctx.response.status = 404;//response返回的状态码就是404
  ctx.response.body = 'Page Not Found';//让页面中显示该内容，服务器不不报错
};

app.use(main);
app.listen(3000);

4.3 处理错误的中间件

为了方便处理错误，最好使用try...catch将其捕获。但是，为每个中间件都写try...catch太麻烦，我们可以让最外层的中间件，负责所有中间件的错误处理。

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

const handler = async (ctx, next) => {
  try {
    await next();//执行下个中间件
  } catch (err) {
     //如果main中间件是有问题的会走这里
    ctx.response.status = err.statusCode || err.status || 500;
    ctx.response.body = {
      message: err.message//把错误信息返回到页面
    };
  }
};

const main = ctx => {
  ctx.throw(500);//如果这里是没有问题的就正常执行，如果有问题会走catach
};

app.use(handler);
app.use(main);
app.listen(3000);

4.4 errors事件监听

运行过程中一旦出错，Koa 会触发一个error事件。监听这个事件，也可以处理错误。

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

const main = ctx => {
  ctx.throw(500);
};
app.on('error', (err, ctx) => {
   //如果有报错的话会走这里
  console.error('server error', err);//err是错误源头
});

app.use(main);
app.listen(3000);

4.5 释放error事件

需要注意的是，如果错误被try...catch捕获，就不会触发error事件。这时，必须调用ctx.app.emit()，手动释放error事件，才能让监听函数生效。

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

const handler = async (ctx, next) => {
    try {
        await next();
    } catch (err) {
        ctx.response.status = err.statusCode || err.status || 500;
        ctx.response.type = 'html';
        ctx.response.body = '<p>有问题，请与管理员联系</p>';
        ctx.app.emit('error', err, ctx);//释放error事件
    }
};

const main = ctx => {
    ctx.throw(500);
};

app.on('error', function (err) {
    //释放error事件后这里的监听函数才可生效
    console.log('错误', err.message);
    console.log(err);
});

app.use(handler);
app.use(main);
app.listen(3000);

上面代码main函数抛出错误，被handler函数捕获。catch代码块里面使用ctx.app.emit()手动释放error事件，才能让监听函数监听到。

五、Web App的功能

5.1 cookie

ctx.cookies用来读写 Cookie。

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

const main = function(ctx) {
    				//读取cookie//没有返回0
  const n = Number(ctx.cookies.get('view') || 0) + 1;
  ctx.cookies.set('view', n);//设置cookie
  ctx.response.body = n + ' views';//显示cookie
}

app.use(main);
app.listen(3000);

5.2 表单

Web 应用离不开处理表单。本质上，表单就是 POST 方法发送到服务器的键值对。koa-body模块可以用来从 POST 请求的数据体里面提取键值对。

npm中的koa-body

npm install koa-body

const Koa = require('koa');
const koaBody = require('koa-body');
const app = new Koa();

const main = async function (ctx) {
    const body = ctx.request.body;
    if (!body.name){
        ctx.throw(400, '.name required')
    };
    ctx.body = { name: body.name };
};

app.use(koaBody());
app.use(main);
app.listen(3000);

上面代码使用 POST 方法向服务器发送一个键值对，会被正确解析。如果发送的数据不正确，就会收到错误提示。

5.3 文件上传

koa-body模块还可以用来处理文件上传。

./demo/文件上传.js

const Koa = require('koa');
const koaBody = require('koa-body');
const Router = require('koa-router');
const fs = require('fs');
const path = require('path');
const router = new Router()
const app = new Koa();

app.use(koaBody({
    multipart: true,//解析多部分主体，默认false
    formidable: {
        maxFileSize: 200 * 1024 * 1024    // 设置上传文件大小最大限制，默认2M
    }
}));

app.use(router.routes()).use(router.allowedMethods());

router.post('/uploadfile', (ctx, next) => {
    // 上传单个文件
    const file = ctx.request.files.file; // 获取上传文件
    // 创建可读流
    const reader = fs.createReadStream(file.path);
    let filePath = path.join(__dirname, 'data/') + `/${file.name}`;
    // 创建可写流
    const upStream = fs.createWriteStream(filePath);
    // 可读流通过管道写入可写流
    reader.pipe(upStream);
    return ctx.body = "上传成功！";
});

app.listen(3000)

./demo/web/index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    <form action="http://127.0.0.1:3000/uploadfile" method="post" enctype="multipart/form-data">
    <input type="file" name="file" id="file" value="" multiple="multiple" />
    <input type="submit" value="提交"/>
</form>
</body>
</html>

nodejs中的fs文件系统模块，可以帮你读文件写文件，但是不会帮你创建文件夹。

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本文思路来源http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/08/koa.html

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