Express/Koa/Hapi

Express/Koa/Hapi

本文翻译自：

https://www.airpair.com/node.js/posts/nodejs-framework-comparison-express-koa-hapi

1、介绍

　　直至今日，Express.js仍然是最为流行的Node.js Web应用程序框架。它似乎已经逐渐成为大多数Node.js Web应用程序的基础依赖框架，包括很多流行的框架，比如Sail.js就是以Express.js为基础搭建的。然而现在我们有了更多“类sinatra”（注：sinatra是一款Ruby框架，代码非常简洁，号称开发一个博客项目只需要100行代码）似的框架可以选择。也就是接下来我们将分别介绍的Koa和Hapi两个框架。

　　本文的目的并不是打算去说服大家去使用其中的任何一款框架，而是希望能够帮助大家去对比分析这三个框架的优劣势。

2、框架背景

　　今天我们对比的这三款框架其实都有很多的共通点。比如他们都可以几行代码就能创建一个服务，而且进行REST API的开发也是小菜一碟。下面我们就分别来看这三款框架吧。

2.1、Express

　　2009年6月26日，TJ Holowaychuk 第一次提交了Express的代码。在2010年1月2日，Express正式发布了0.0.1版本，截止当时，作者已经提交了超过660次代码。当时Express的两位主要开发维护者分别是TJ 以及 Ciaron Jessup。第一版发布的时候，Express在Github的readme.md介绍文件中式这么描述这块框架的：

一款基于node.js以及Chrome V8引擎，快速、极简的JS服务端开发框架。

　　5年多后今天，Express目前已经发布到4.10.1版本，提交超过4925次代码，目前主要是采用StrongLoop进行开发维护，因为TJ同学已经转入GO语言开发社区了。

2.2、Koa

　　Koa是在一年以前也就是在2013年8月17日由TJ同学（是的，还是他...）首次提交的代码。他当时是这么描述Koa的：“更具有表现力，更健壮的Node.js中间件。基于co组件的generators处理异步回调，无论是Web应用还是REST API开发，你的代码都将变得更加优雅”。（注：Koa2发布后，已经放弃了引入co组件，而是开始采用ES7的async/await语法处理异步回调）。轻量化的Koa号称不超过400行代码。（注：SLOC是源代码行数，又分为物理代码行数LOC，以及逻辑代码行数LLOC）。截止目前，Koa已经发布了0.13.0版本，超过585次的代码提交。

2.3、Hapi

　　Hapi是由来自于沃尔玛实验室的Eran Hammer同学在2011年8月5日首次提交的。原本他只是Postmile（这是一款在node.js上开发的协作列表工具，服务端由Hapi完成）的一个核心部件，同样也是基于Express开发。后来Hapi才被独立出来作为一款框架进行开发维护，Eran同学在他的博客里这样说道：

　　“Hapi的核心思想是配置优于代码，所以业务代码必须从传输层中剥离出来”

　　至今为止，Hapi已经提交超过3816次代码，版本是7.2.0，当前仍然是由Eran Hammer进行主要开发维护。

　　OK，最后让我们来通过社区的统计数据来看看这三个框架的活跃程度：

　　

参考项	Express.js	Koa.js	Hapi.js
Github点赞数	16158	5846	3283
代码贡献者	163	49	95
依赖包数量	3828	99	102
StackOverFlow提问数	11419	72	82

3、创建服务

　　基本上每个刚开始接触Node.js的开发者第一步操作就是创建一个服务。因为下面我们将依次使用每个框架来分别创建一个服务，来看看他们之间的相似处与不同的地方。

3.1、Express

var express = require('express');
var app = express();

var server = app.listen(3000, function() {
    console.log('Express is listening to http://localhost:3000');
});

　　上面的操作对于大多数Node开发者来说应该都是很熟练了。我们先引入express，然后创建一个实例对象并将其赋值给变量app。接下来是实例化一个服务，并且开始监听3000端口。app.listen() 其实就是对nodejs原生的http.createServer()进行了一层封装。

3.2、Koa

var koa = require('koa');
var app = koa();

var server = app.listen(3000, function() {
    console.log('Koa is listening to http://localhost:3000');
}); 

　　显而易见，Koa的语法和Express非常相似。其实来说你只需要将引入express修改为引入koa即可。同样的，app.listen() 也是对http.createServer()进行了一层封装。

3.3、Hapi

var Hapi = require('hapi');
var server = new Hapi.Server(3000);

server.start(function() {
    console.log('Hapi is listening to http://localhost:3000');
});

　　Hapi的语法比较特别一些。不过，第一步还是引入hapi，但是这里是实例化存入一个hapi app变量中，然后就可以创建一个指定端口的服务了。在Express和Koa中这一步我们得到的是一个回调函数，但是Hapi返回的是一个server对象。一旦我们通过server.start()来调用这个在3000端口的服务以后，他将会返回一个回调函数。然后跟Koa和Express不一样的地方在于，这个回调并不是对http.CreateServer()进行的一层封装，而是Hapi自己实现的逻辑。

4、路由

　　接下来我们继续深入了解作为一个服务的一个重要功能，那就是路由。第一步我们将使用每个框架来分别创建一个“Hello World”应用，然后再继续关注一些更实用的功能，REST API。

4.1 Hello World

4.1.1  Express

var express = require('express');
var app = express();

app.get('/', function(req, res) {
    res.send('Hello world');
});

var server = app.listen(3000, function() {
    console.log('Express is listening to http://localhost:3000');
});

　　我们使用get()方法来捕获“GET /”请求，然后调用一个回调函数来处理请求，该回调函数拥有两个参数：req与res。在这个例子中我们仅仅使用了res的res.send()方法来向页面返回一个字符串。Express包含了很多内置的方法来处理路由功能。下面是几个Express中常用的方法（只是部分，并不是全部方法）：get, post, put, head, delete…

4.1.2 Koa

var koa = require('koa');
var app = koa();

app.use(function *() {
    this.body = 'Hello world';
});

var server = app.listen(3000, function() {
    console.log('Koa is listening to http://localhost:3000');
});

　　Koa和Express有些许的不同之处，因为他使用了ES6 的generators语法。（注：generators是ES6提出的一种异步回调的解决方法，在ES7中将直接升级为async/await）在方法前面加上一个 * 表示该方法返回一个generator对象。generators函数的作用就是使得异步函数产生一些同步的值，但是这些值仍然是在当前的请求范围之类。（注：generator对通过yield 定义不同的状态值，return也算是一个状态值。详情了解：http://es6.ruanyifeng.com/#docs/generator ）在app.use()中，generator函数对响应体进行赋值。在Koa中this对象，其实就是对node的request与response对象进行的封装。this.body在Koa中是一个响应体对象的方法。它基本上能被赋值为任何值，字符串、buffer、数据流、对象或者是null。Koa核心库提供了很多中间件，这里我们只是使用了其中的一个，这个中间件可以捕获所有的路由，然后响应一个字符串。

4.1.3 Hapi

var Hapi = require('hapi');
var server = new Hapi.Server(3000);

server.route({
    method: 'GET',
    path: '/',
    handler: function(request, reply) {
        reply('Hello world');
    }
});

server.start(function() {
    console.log('Hapi is listening to http://localhost:3000');
});

　　这里我们使用了由server对象提供的一个内置方法：server.route()，这个方法需要这些参数：path（必填）、method（必填）、vhost以及handler（必填）。这个HTTP方法可以处理我们常见的GET/PUT/POST/DELETE请求，也可以使用*来处理所有路由请求。回调函数会被Hapi默认传入request对象以及reply方法，reply是必须被执行的方法，而且需要传入一项数据，这个数据可以是字符串、序列化的对象或者流。

4.2 REST API

　　Hello World程序从来都没有太多的期望，因为它只能展示创建及运行一个应用最基本最简单的操作。REST API几乎是所有大型应用程序所必须的一个功能，同时对于我们更好的理解这些框架有很大的帮助。因此接下来我们将看看这几个框架是如何来处理REST API。

4.2.1 Express

var express = require('express');
var app = express();
var router = express.Router();    

// REST API
router.route('/items')
.get(function(req, res, next) {
  res.send('Get');
})
.post(function(req, res, next) {
  res.send('Post');
});

router.route('/items/:id')
.get(function(req, res, next) {
  res.send('Get id: ' + req.params.id);
})
.put(function(req, res, next) {
  res.send('Put id: ' + req.params.id);
})
.delete(function(req, res, next) {
  res.send('Delete id: ' + req.params.id);
});

app.use('/api', router);

// index
app.get('/', function(req, res) {
  res.send('Hello world');
});

var server = app.listen(3000, function() {
  console.log('Express is listening to http://localhost:3000');
});

　　我们在现有的Hello World程序上增加了REST API。Express提供了一些缩写的方法来处理路由。这是Express 4.x 版本的语法，其实跟Express 3.x 版本差不多，同样希望你不再使用express.Router()方法，而是换成新的API：app.use('/api', router)。新的API可以让我们使用app.route()来替换之前的router.route()，当然了需要添加一个描述性的动词/api.这是一个不错的修改，因为降低开发者出现错误的机会，同时对原有的HTTP方法进行了最小的一个修改。

4.2.2 Koa

var koa = require('koa');
var route = require('koa-route');
var app = koa();

// REST API
app.use(route.get('/api/items', function*() {
    this.body = 'Get';
}));
app.use(route.get('/api/items/:id', function*(id) {
    this.body = 'Get id: ' + id;
}));
app.use(route.post('/api/items', function*() {
    this.body = 'Post';
}));
app.use(route.put('/api/items/:id', function*(id) {
    this.body = 'Put id: ' + id;
}));
app.use(route.delete('/api/items/:id', function*(id) {
    this.body = 'Delete id: ' + id;
}));

// all other routes
app.use(function *() {
  this.body = 'Hello world';
});

var server = app.listen(3000, function() {
  console.log('Koa is listening to http://localhost:3000');
}); 

　　很明显，Koa并不能像Express那样去降低route动词的重复性。它同时还需要引入一个独立的中间件来处理路由。我选择使用koa-route，是因为他主要是由Koa小组来开发维护，当然也还有很多其他开发者贡献的路由中间件可以选择。从方法名的关键字上来看，koa的路由和express也是非常相似的，例如.get(), .put(), .post(), 以及 .delete()。

　　Koa在处理路由有一个优势，它使用了ES6 的generator函数，从而降低了回调函数的复杂度。

4.2.3  Hapi

var Hapi = require('hapi');
var server = new Hapi.Server(3000);

server.route([
  {
    method: 'GET',
    path: '/api/items',
    handler: function(request, reply) {
      reply('Get item id');
    }
  },
  {
    method: 'GET',
    path: '/api/items/{id}',
    handler: function(request, reply) {
      reply('Get item id: ' + request.params.id);
    }
  },
  {
    method: 'POST',
    path: '/api/items',
    handler: function(request, reply) {
      reply('Post item');
    }
  },
  {
    method: 'PUT',
    path: '/api/items/{id}',
    handler: function(request, reply) {
      reply('Put item id: ' + request.params.id);
    }
  },
  {
    method: 'DELETE',
    path: '/api/items/{id}',
    handler: function(request, reply) {
      reply('Delete item id: ' + request.params.id);
    }
  },
  {
    method: 'GET',
    path: '/',
    handler: function(request, reply) {
      reply('Hello world');
    }
  }
]);

server.start(function() {
  console.log('Hapi is listening to http://localhost:3000');
});

　　跟其他框架相比，Hapi的路由配置给人的第一印象就是代码清爽，可读性高。甚至连必填的配置参数method，path，hanlder以及reply都非常容易辨别。跟Koa一样，Hapi路由的代码重复性也比较高，所以出错的几率也比较大。之所有这么做，是因为Hapi更希望使用配置来完成路由，这样我们的代码会更清爽，在小组内也会更容易的维护。Hapi同样试图去提高代码错误处理能力，因为有的时候他甚至不需要开发者编写任何代码（注：意思是完全都过配置实现，回调函数也是用默认的。这样出错的 概率就小了很多，也更容易上手）。如果你试图去访问一个没有在REST API中定义的路由，那么Hapi将会返回一个包含状态值与错误信息的JSON对象。

5、优劣势

5.1 Express

5.1.1 优势

　　Express拥有最大社区，比仅仅是跟这三个框架相比，而是对于所有的Nodejs框架来说也是最大的。目前来说，他是最为三者中最为成熟的框架，接近5年的开发投入，同时还采用了StrongLoop（注：StrongLoop是一个进程管理工具，提供CLI与UI界面。）对线上仓库的代码进行管理。他提供了一种简单的方式来创建和运行一个服务，同时路由的内置也使得代码得到了重复使用。

5.1.2 劣势

　　在使用Express过程中，我们往往要处理很多单调乏味的任务。比如他没有内置的错误处理机制，另外对于同样一个问题可以有很多中间件来供选择，这也使得开发者容易迷失在中间件的选择中，总而言之就是，一个问题你会有N多解决方案。Express声称自己是可配置选择的，这其实不没有好或不好，但是对于一个刚刚接触Express的开发者来说，这就是他的劣势了。另外，Express跟其他的框架相比也还有很大的差距。

5.2 Koa

5.2.1 优势

　　Koa的一个小进步就是他的代码比较富有表现力，开发中间件也比其他框架更容易得多。Koa是一个很基础的准系统框架，开发者可以选择（或开发）他们所需要的中间件，而不是去选择Express或Hapi的中间件。他同时也是三者中唯一一个积极拥抱ES6的框架，比如采用了ES6 generators函数。

5.2.2 劣势

　　目前Koa还处于不稳定版本，还处在开发阶段。使用ES6进行开发的确是处于领先水平，比如Koa需要基于Nodejs 0.11.9以上的版本运行，而目前nodejs的文本版本是0.10.33。这是一件可以算作好也可以算作不好的事情，就像Express开发者有很多中间件要选择甚至自己开发中间件一样。比如我们在上面看到的一样，对于路由来说就有很多中间件供我们选择。

5.3 Hapi

5.3.1 优势

　　Hapi一直很自豪的说他们的框架是配置优于代码，当然也有很多开发者可能会质疑把这一点算作是优势。但这一点对于大型项目组来说，的确是可以保持代码的统一性以及代码复用性。另外这款框架是由沃尔玛实验室支持的，也有很多大公司在线上环境使用Hapi，表明他已经通过了严峻的测试，因为这些公司会考虑得更多才会使用Hapi来运行他们的项目。因此所有的这些迹象都表明Hapi正在朝一个伟大的框架发展。

5.3.2 劣势

　　Hapi的定位更倾向于大型或复杂的应用程序。对于一个简单的应用来说，Hapi在代码上反而有些显得冗余了，另外目前Hapi所提供的样例程序也比较少，使用Hapi进行开发的开源应用同样很少。因此，如果选择Hapi的话，你可能要投入更多精力进行开发，而不是简单的调用一个第三方中间件。

6、总结

　　我们已经看了三个框架还算不错具有代表性的一些样例代码。Express仍然是当下最为流行，以及最被人所知晓的框架。当开始一个新的开发项目时，可能大家的第一反应就是用Express来创建一个服务。但是现在更希望大家多考虑考虑使用Koa或者Hapi。Koa积极拥抱ES6的语法，展示了promise的真正魅力。目前整个web开发社区也都意识到ES6的优势，正在逐步往上面迁移。Hapi应该是大型项目组或者大型项目的第一选择。他所倡导的配置优于代码会使得项目组 在代码的重复性上受益不浅，这也正是大多数项目组所追求的目标。现在行动起来，尝试一款新的框架吧，可能你会喜欢他也可能会讨厌他，但如果不去尝试你永远也不会知道结果是什么，最终所有的这些经历都会让你成长为一个更加优秀的开发者。