1. ? 引言
? ? ? ? Express是一個基于Node.js的輕量級web開發(fā)框架，具有體積小，使用靈活等特點。查看Express的源碼，如果不計供使用的中間件，主體框架只有一千余行代碼，非常簡練。
? ? ? ? Express模型的核心為Express中定義的路由和路由器。分析Express源碼可發(fā)現(xiàn)Express的路由提供多種靈活的應用模式。
? ? ? ? ?我們首先介紹一下Express中的路由、路由器相關概念、結構及其特點，然后針對典型場景描述使用Express路由的四種應用模式。
2. Express中的路由與路由器
? ? ? ? Express具有典型的MVC模型特征。我們將路由定義為一個二元組route=(path, endpoint)：其中path為HTTP請求的路徑，endpoint為請求路徑應映射到的端點（端點可視為處理該請求的實體）,則Express中的路由器負責將請求映射到對應端點進行處理。
? ? ? ?Express中的路由器分為兩種類型:
? ? ? ?app類型的路由器常使用如下代碼創(chuàng)建：
var express =require('express');
var app = express();
? ? ? ? router類型的路由器常使用如下代碼創(chuàng)建:
??var express = require('express');
var router =express.Router();
? ? ? ? ? app和router是形為function(request, response, next)形式的函數(shù)對象，使用app.verb()，router.verb()形式函數(shù)實現(xiàn)路由注冊（路由注冊本質上是一個觀察者模式）。
? ? ? ? app.verb()和router.verb()中的verb常使用use、get、post、put、delete、route等動詞，不同動詞管轄的HTTP請求方法范圍不同，這些動詞函數(shù)的參數(shù)形式常為(pathExp, handleCallback)形式：其中pathExp表示請求路徑，可為正則表達式；handleCallback為路徑映射處理函數(shù)。
? ? ? ?app是Express框架所構建程序的請求處理入口，app可作為頂層路由器使用，在應用中也可掛載下級路由器（使用router對象）以實現(xiàn)分級路由。其間的關系可由圖1表示：
? ? ? ? 考察如下代碼：
app.use('/reports', router1);
router1.get('/querymysql/:id', queryMysqlData,handleQueryData);
? ? ? ? 對于http請求URL“/reports/querymysql/1”，Express中的路由器將此請求路由到queryMysqlData函數(shù)處理。
3. ? Express中的路由應用模式
3.1. ?REST模式
? ? ? ? 對于一個使用restful風格的應用, 讓我們想一想在不使用Express的時候如何在Node.js中處理rest請求，我們常常會寫下如下示例代碼：
var server = http.createServer(function (request,response) {
???? switch(request.url) {
???????????????????case 'uri1'
???????????????????????handleUri1 (request, response);
???????????????????????break;
???????????????????case ' uri2'
???????????????????????handleU ri2(request, response);
???????????????????????break;
???????????????????case ' uri3'
???????????????????????handleU ri3 (request, response);
???????????????????????break;
???????????????????case ' uri4'
???????????????????????handleU ri4 (request, response);
???????????????????????break;
???????????????????...
???????????????????default:
???????????????????????logToConsole('unknown path:' + path);
???????????????????????response.writeHead(404);
???????????????????????response.end("404 Not found");
???????????????????????break;
???????????????}
}
? ? ? ? Express將上面代碼中對每個rest資源的操作(switch分支)轉換為路由，路由中的路徑為rest資源的URI，處理端點為function(request, response,next)形式、對rest資源的操作函數(shù)。
? ? ? ? 常使用app.route函數(shù)實現(xiàn)一個完整的restful接口，如下示例代碼：
app.route('/uri1')
? .get(function(req,res) {
??? handleGetUri1();
? })
.post(function(req, res) {
??? handlePost Uri1();
? })
?.put(function(req, res) {
??? handlePut Uri1();
? })
.delete(function(req, res) {
??? handleDeleteUri1();
? });
3.2. ?AOP模式
? ? ? ? 在處理不同路徑的HTTP請求時，常常需要在請求處理前和處理后做一些通用操作，這種應用需求是一個典型的AOP應用要求。
? ? ? ? Express中允許定義一個具有通配路徑的路由，在調用其它路徑的路由前會先調用該通配路徑路由。此通配路徑路由也成為其它路徑路由切面的一個注入點，考察如下示例代碼：
router.use(function timelog(req,res,next){
???console.log("receive report request time is:",Date.now());
??? next(); //注意next函數(shù)的使用，必須聲明該函數(shù)才能調用后繼映射函數(shù)
});
router.get('/chart1', proxy({
??? target:'http://127.0.0.1:8082',
???changeOrigin: true,
??? pathRewrite:{
???????'^/reports/chart1': '/loadChart1'
??? }
}));?
router.get('/querymysql/:id', queryMysqlData,handleQueryData);
? ? ? ? 上述代碼中，在執(zhí)行router的'/chart1'路由和'/querymysql/:id'路由之前都會執(zhí)行timelog函數(shù)，在日志中記錄當前路由執(zhí)行時間。
3.3. ? 責任鏈模式
? ? ? ? 在Node.js中，由于多使用異步函數(shù)，常會出現(xiàn)異步回調函數(shù)中嵌套異步回調函數(shù)的情形。當出現(xiàn)多重異步回調時,則代碼會變得混亂和難以維護。
? ? ? ? 考察一個應用場景：應用需要在數(shù)據(jù)庫中進行多次查詢，并對多次查詢的結果綜合處理。若使用數(shù)據(jù)庫提供的異步查詢接口，則需要在前一個查詢操作的回調函數(shù)中進行下一個查詢操作，若寫在一個回調函數(shù)中，代碼顯臃腫。
? ? ? ? Express的一個路由可定義多個處理函數(shù)，這些處理函數(shù)可設計為鏈式調用，實現(xiàn)了責任鏈模式，考察如下代碼：
app.get('/test',function(req,res,next){
??? handle1();
??? next();
},function(req,res,next){
??? handle2();
??? next();
},function(req,res,next){
?? handle3();
});
? ? ? ? 上述代碼中：handle1, handle2, handle3構成了一個處理責任鏈“handle1->handle2->handle3”，通過next函數(shù)指引鏈式調用。
? ? ? ? Express中路由的責任鏈應用特性使得多重異步嵌套的代碼變得清晰和優(yōu)雅。
? ? ? ? ?針對本節(jié)開始提到的數(shù)據(jù)庫查詢應用場景，下面的示例代碼展示了責任鏈模式的應用特點。
router.get('/querymysql/:id',queryMysqlData, handleQueryData);
//查詢mysql表中的數(shù)據(jù)
functionqueryMysqlData(req, res, next) {
??? if ("id" in req.params) {
??????? dbpool.query(" select * fromarticles where id=?" ,[req.params.id], function (err, rows, fields) {
??????????? if (err) {
??????????????? res.send(err.stack);
??????????? } else {
??????????????? if (rows && rows.length> 0) {
??????????????????? console.log('The queriedrows is: ', rows.length);
??????????????????? res.articles = rows;
??????????????????? next();
??????????????? } else {
??????????????????? res.send("no queryresults!");
??????????????? }
??????????? }
??????? });
??? } else {
??????? res.send("invalid queryparams!");
??? }
}
//處理查詢mysql后得到的數(shù)據(jù)
functionhandleQueryData(req, res) {
??? if ("articles" in res) {
??????? res.send("id:" +req.params.id + ";title:" + res.articles[0].title);
??? }else{
??????? res.send("no query datahandled!");
??? }
}
3.4. ?熔斷器模式
? ? ? ? 上節(jié)提到的責任鏈模式本質上是一個逐級調用模型。在分布式服務架構（微服務架構）中，深度調用常常需要考慮調用可達性問題，即需要考慮某級調用會否一直不響應。調用可達性問題常使用熔斷器模式，即在調用端設置一個熔斷器，熔斷條件產(chǎn)生時，熔斷器發(fā)生熔斷，返回給調用方調用失敗信息。
? ? ? ? 考慮這樣的應用場景：對于一些有處理時間要求的請求，當在指定時間內沒有完成處理，需要向請求方返回處理失敗信息。針對此應用場景，可在Express路由中設置超時熔斷器，當處理超時，開啟熔斷器，通知請求方本次處理請求失敗。
? ? ? ? 上述應用場景可使用如下示例代碼應對：
app.get('/circuit',function(req, res, next){
?? ?var bt=setTimeout(function () {
???????next('route'); //觸發(fā)熔斷
??? },3000); //設置熔斷時間為3秒
?? res.breakTimer= bt;
?? next();
},function(req,res,next){
??? handle2();
??? next();
},function(req,res,next){
?? handle3();
?? clearTimeout(res.breakTimer);//正常執(zhí)行完畢，取消熔斷定時器
});
app.get('/circuit ',function(req,res,next){
? if(!res.finished){//如果還沒有響應，啟動熔斷
??? //返回給調用者熔斷信息
???res.send("breakCondition is true, notify the invoker.");
? }
});
4. ? 小結
? ? ? ? 本文介紹了Express框架中路由和路由器的概念、結構和特點，并針對典型應用場景歸納了REST、AOP、責任鏈、熔斷器四種應用模式，可用于應用開發(fā)中的一些常用場景。
