深刻淺出Node.js（七）：Connect模塊解析（之一）

Connect模塊背景

Node.js的願望是成爲一個能構建高速，可伸縮的網絡應用的平臺，它自己具備基於事件，異步，非阻塞，回調等特性，這在前幾篇專欄中有過描述。正是基於這樣的一些特性，Node.js平臺上的Web框架也具備不一樣於其餘平臺的一些特性，其中Connect是衆多Web框架中的佼佼者。
Connect在它的官方介紹中，它是Node的一箇中間件框架。超過18個捆綁的中間件和一些精選第三方中間件。儘管Connect可能不是性能最好的Node.jsWeb框架，但它卻幾乎是最爲流行的Web框架。爲什麼Connect能在衆多框架中勝出，其緣由不外乎有以下幾個：

• 模型簡單
• 中間件易於組合和插拔
• 中間件易於定製和優化
• 豐富的中間件

Connect自身十分簡單，其做用是基於Web服務器作中間件管理。至於如何如何處理網絡請求，這些任務經過路由分派給管理的中間件們進行處理。它的處理模型僅僅只是一箇中間隊列，進行流式處理而已，流式處理可能性能不是最優，可是倒是最易於被理解和接受。基於中間件能夠自由組合和插拔的狀況，優化它十分容易。
Connect模塊目前在NPM倉庫的MDO（被依賴最多的模塊）排行第八位。但這並無真實反映出它的價值，由於排行第五位的Express框架其實是依賴Connect建立而成的。關於Express的介紹，將會在後續的專欄中一一爲你講解。

中間件

讓咱們回顧一下Node.js最簡單的Web服務器是如何編寫的：

var http = require('http');
http.createServer(function (req, res) {
  res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
  res.end('Hello World\n');
}).listen(1337, '127.0.0.1');

咱們從最樸素的Web服務器處理流程開始，能夠看到HTTP模塊基於事件處理網絡訪問無外乎兩個主要的因素，請求和響應。同理的是Connect的中間件也是扮演這樣一個角色，處理請求，而後響應客戶端或是讓下一個中間件繼續處理。以下是一箇中間件最樸素的原型：

function (req, res, next) {
  // 中間件
}

在中間件的上下文中，有着三個變量。分別表明請求對象、響應對象、下一個中間件。若是當前中間件調用了res.end()結束了響應，執行下一個中間件就顯得沒有必要。

流式處理

爲了演示中間件的流式處理，咱們能夠看看中間件的使用形式：

var app = connect();
// Middleware
app.use(connect.staticCache());
app.use(connect.static(__dirname + '/public'));
app.use(connect.cookieParser());
app.use(connect.session());
app.use(connect.query());
app.use(connect.bodyParser());
app.use(connect.csrf());
app.use(function (req, res, next) {
  // 中間件
});
app.listen(3001);

Conncet提供use方法用於註冊中間件到一個Connect對象的隊列中，咱們稱該隊列叫作中間件隊列。

Conncet的部分核心代碼以下，它經過use方法來維護一箇中間件隊列。而後在請求來臨的時候，依次調用隊列中的中間件，直到某個中間件再也不調用下一個中間件爲止。

app.stack = [];
app.use = function(route, fn){
  // …

  // add the middleware
  debug('use %s %s', route || '/', fn.name || 'anonymous');
  this.stack.push({ route: route, handle: fn });

  return this;
};

值得注意的是，必需要有一箇中間件調用res.end()方法來告知客戶端請求已被處理完成，不然客戶端將一直處於等待狀態。
流式處理也是Node.js中用於流程控制的經典模式，Connect模塊是典型的應用了它。流式處理的好處在於，每個中間層的職責都是單一的，開發者經過這個模式能夠將複雜的業務邏輯進行分解。

路由

從前文能夠看到其實app.use()方法接受兩個參數，route和fn，既路由信息和中間件函數，一個完整的中間件，其實包含路由信息和中間件函數。路由信息的做用是過濾不匹配的URL。請求在碰見路由信息不匹配時，直接傳遞給下一個中間件處理。
一般在調用app.use()註冊中間件時，只須要傳遞一箇中間件函數便可。實際上這個過程當中，Connect會將/做爲該中間件的默認路由，它表示全部的請求都會被該中間件處理。
中間件的優點相似於Java中的過濾器，可以全局性地處理一些事務，使得業務邏輯保持簡單。
任何事物均有兩面性，當你調用app.use()添加中間件的時候，須要考慮的是中間件隊列是否太長，由於每一層中間件的調用都是會下降性能的。爲了提升性能，在添加中間件的時候，如非全局需求的，儘可能附帶上精確的路由信息。
以multipart中間件爲例，它用於處理表單提交的文件信息，相對而言較爲耗費資源。它存在潛在的問題，那就是有可能被人在客戶端惡意提交文件，形成服務器資源的浪費。若是不採用路由信息加以限制，那麼任何URL均可以被攻擊。

app.use("/upload", connect.multipart({ uploadDir: path }));

加上精確的路由信息後，能夠將問題減少。

MVC目錄

藉助Connect能夠自由定製中間件的優點，能夠自行提高性能或是設計出適合本身須要的項目。Connect自身提供了路由功能，在此基礎上，能夠輕鬆搭建MVC模式的框架，以達到開發效率和執行效率的平衡。如下是筆者項目中採用的目錄結構，清晰地劃分目錄結構能夠幫助劃分代碼的職責，此處僅供參考。

├── Makefile // 構建文件，一般用於啓動單元測試運行等操做
├── app.js // 應用文件
├── automation  // 自動化測試目錄
├── bin  // 存放啓動應用相關腳本的目錄
├── conf  // 配置文件目錄
├── controllers  // 控制層目錄
├── helpers  // 幫助類庫
├── middlewares  // 自定義中間件目錄
├── models  // 數據層目錄
├── node_modules  // 第三方模塊目錄
├── package.json  // 項目包描述文件
├── public  // 靜態文件目錄
│   ├── images  // 圖片目錄
│   ├── libs  // 第三方前端JavaScript庫目錄
│   ├── scripts  // 前端JavaScript腳本目錄
│   └── styles  // 樣式表目錄
├── test  // 單元測試目錄
└── views  // 視圖層目錄

參考：

• Connect主頁 http://www.senchalabs.org/connect/
• NPM倉庫 http://search.npmjs.org/

關於做者

田永強，新浪微博@樸靈，前端工程師，曾就任於SAP，現就任於淘寶，花名樸靈，致力於NodeJS和Mobile Web App方面的研發工做。雙修先後端JavaScript，寄望將NodeJS引薦給更多的工程師。興趣：讀萬卷書，行萬里路。我的Github地址：http://github.com/JacksonTian。