NodeJS 系列之 Express
一、概述
官网 http://expressjs.com/zh-cn/
Express 是目前最流行的基于 Node.js 的 Web 开发框架，可以快速地搭建一个完整功能的网站
环境搭建
http://www.expressjs.com.cn/starter/generator.html
通过应用生成器工具 express-generator 可以快速创建一个应用的骨架
$ npm install express-generator -g
二、运行原理
底层：http 模块
Express 框架建立在 node.js 内置的 http 模块上。http 模块生成服务器的原始代码如下
var http = require("http");
var app = http.createServer(function(request, response) {
response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
response.end("Hello world!");
});
app.listen(3000, "localhost");Express 框架的核心是对 http 模块的再包装。上面的代码用 Express 改写如下
var express = require('express');
var app = express();
app.get('/', function (req, res) {
res.send('Hello world!');
});
app.listen(3000);Express 框架等于在 http 模块之上，加了一个中间层
什么是中间件
- 简单说，中间件（middleware）就是处理 HTTP 请求的函数。它最大的特点就是，一个中间件处理完，再传递给下一个中间件。App 实例在运行过程中，会调用一系列的中间件
- 每个中间件可以从 App 实例，接收三个参数，依次为 request 对象（代表 HTTP 请求）、response 对象（代表 HTTP 回应），next 回调函数（代表下一个中间件）。每个中间件都可以对 HTTP 请求（request 对象）进行加工，并且决定是否调用 next 方法，将 request 对象再传给下一个中间件。
- 一个不进行任何操作、只传递
request对象的中间件，就是下面这样
function uselessMiddleware(req, res, next) {
next();
}- 上面代码的 next 就是下一个中间件。如果它带有参数，则代表抛出一个错误，参数为错误文本
- 抛出错误以后，后面的中间件将不再执行，直到发现一个错误处理函数为止
function uselessMiddleware(req, res, next) {
next('出错了！');
}三、use 方法
use 是 express 注册中间件的方法，它返回一个函数。下面是一个连续调用两个中间件的例子
var express = require("express");
var http = require("http");
var app = express();
app.use(function(request, response, next) {
console.log("In comes a " + request.method + " to " + request.url);
next();
});
app.use(function(request, response) {
response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });
response.end("Hello world!\n");
});
http.createServer(app).listen(1337);上面代码使用 app.use 方法，注册了两个中间件。收到 HTTP 请求后，先调用第一个中间件，在控制台输出一行信息，然后通过 next 方法，将执行权传给第二个中间件，输出 HTTP 回应。由于第二个中间件没有调用 next 方法，所以 request 对象就不再向后传递了
- use 方法内部可以对访问路径进行判断，据此就能实现简单的路由，根据不同的请求网址，返回不同的网页内容
var express = require("express");
var http = require("http");
var app = express();
app.use(function(request, response, next) {
if (request.url == "/") {
response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });
response.end("Welcome to the homepage!\n");
} else {
next();
}
});
app.use(function(request, response, next) {
if (request.url == "/about") {
response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });
} else {
next();
}
});
app.use(function(request, response) {
response.writeHead(404, { "Content-Type": "text/plain" });
response.end("404 error!\n");
});
http.createServer(app).listen(1337);上面代码通过 request.url 属性，判断请求的网址，从而返回不同的内容。注意， app.use 方法一共登记了三个中间件，只要请求路径匹配，就不会将执行权交给下一个中间件。因此，最后一个中间件会返回 404 错误，即前面的中间件都没匹配请求路径，找不到所要请求的资源
- 除了在回调函数内部判断请求的网址，
use方法也允许将请求网址写在第一个参数。这代表，只有请求路径匹配这个参数，后面的中间件才会生效。无疑，这样写更加清晰和方便
// 只对根目录的请求，调用某个中间件
app.use('/path', someMiddleware);- 因此，上面的代码可以写成下面的样子
ar express = require("express");
var http = require("http");
var app = express();
app.use("/home", function(request, response, next) {
response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });
response.end("Welcome to the homepage!\n");
});
app.use("/about", function(request, response, next) {
response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });
response.end("Welcome to the about page!\n");
});
app.use(function(request, response) {
response.writeHead(404, { "Content-Type": "text/plain" });
response.end("404 error!\n");
});
http.createServer(app).listen(1337)四、Express 的方法
all 方法和 HTTP 动词方法
针对不同的请求，Express 提供了 use 方法的一些别名。比如，上面代码也可以用别名的形式来写
var express = require("express");
var http = require("http");
var app = express();
app.all("*", function(request, response, next) {
response.writeHead(200, { "Content-Type": "text/plain" });
next();
});
app.get("/", function(request, response) {
response.end("Welcome to the homepage!");
});
app.get("/about", function(request, response) {
response.end("Welcome to the about page!");
});
app.get("*", function(request, response) {
response.end("404!");
});
http.createServer(app).listen(1337);- 上面代码的 all 方法表示，所有请求都必须通过该中间件，参数中的“*”表示对所有路径有效。get 方法则是只有 GET 动词的 HTTP 请求通过该中间件，它的第一个参数是请求的路径。由于 get 方法的回调函数没有调用 next 方法，所以只要有一个中间件被调用了，后面的中间件就不会再被调用了
- 除了 get 方法以外，Express 还提供 post、put、delete 方法，即 HTTP 动词都是 Express 的方法
- 除了 get 方法以外，Express 还提供 post、put、delete 方法，即 HTTP 动词都是 Express 的方法
- 这些方法的第一个参数，都是请求的路径。除了绝对匹配以外，Express 允许模式匹配
app.get("/hello/:who", function(req, res) {
res.end("Hello, " + req.params.who + ".");
});五、set 方法
set 方法用于指定变量的值
- 使用 set 方法，为系统变量“views”和“view engine”指定值
app.set("views", __dirname + "/views"); app.set("view engine", "jade");
六、response 对象
（1）response.redirect 方法
response.redirect 方法允许网址的重定向
response.redirect("/hello/anime");
response.redirect("http://www.example.com");
response.redirect(301, "http://www.example.com");（2）response.sendFile 方法
response.sendFile 方法用于发送文件
response.sendFile("/path/to/anime.mp4");（3）response.render 方法
response.render 方法用于渲染网页模板。
// 使用 render 方法，将 message 变量传入 index 模板，渲染成 HTML 网页
app.get("/", function(request, response) {
response.render("index", { message: "Hello World" });
});七、requst 对象
（1）request.ip
request.ip 属性用于获得 HTTP 请求的 IP 地址
（2）request.files
request.files 用于获取上传的文件
八、搭建 HTTPs 服务器
使用 Express 搭建 HTTPs 加密服务器，也很简单
var fs = require('fs');
var options = {
key: fs.readFileSync('E:/ssl/myserver.key'),
cert: fs.readFileSync('E:/ssl/myserver.crt'),
passphrase: '1234'
};
var https = require('https');
var express = require('express');
var app = express();
app.get('/', function(req, res){
res.send('Hello World Expressjs');
});
var server = https.createServer(options, app);
server.listen(8084);
console.log('Server is running on port 8084');九、静态网页模板
- 在项目目录之中，建立一个子目录 views，用于存放网页模板
- 假定这个项目有三个路径：根路径（/）、自我介绍（/about）和文章（/article）。那么，app.js 可以这样写
// 向服务器发送信息的方法，从 send 变成了 sendfile，后者专门用于发送文件
var express = require('express');
var app = express();
app.get('/', function(req, res) {
res.sendfile('./views/index.html');
});
app.get('/about', function(req, res) {
res.sendfile('./views/about.html');
});
app.get('/article', function(req, res) {
res.sendfile('./views/article.html');
});
app.listen(3000);十、动态网页模板
安装模板引擎
Express 支持多种模板引擎，这里采用 Handlebars 模板引擎的服务器端版本 hbs 模板引擎
npm install hbs --save-dev
- 安装模板引擎之后，就要改写 app.js
// app.js 文件
var express = require('express');
var app = express();
// 加载 hbs 模块
var hbs = require('hbs');
// 指定模板文件的后缀名为 html
app.set('view engine', 'html');
// 运行 hbs 模块
app.engine('html', hbs.__express);
app.get('/', function (req, res){
res.render('index');
});
app.get('/about', function(req, res) {
res.render('about');
});
app.get('/article', function(req, res) {
res.render('article');
});上面代码改用 render 方法，对网页模板进行渲染。render 方法的参数就是模板的文件名，默认放在子目录 views 之中，后缀名已经在前面指定为 html，这里可以省略。所以，res.render(‘index’) 就是指，把子目录 views 下面的 index.html 文件，交给模板引擎 hbs 渲染
十一、新建数据脚本
- 渲染是指将数据代入模板的过程。实际运用中，数据都是保存在数据库之中的，这里为了简化问题，假定数据保存在一个脚本文件中
- 在项目目录中，新建一个文件 blog.js，用于存放数据。blog.js 的写法符合 CommonJS 规范，使得它可以被 require 语句加载
// blog.js 文件
var entries = [
{"id":1, "title":"第一篇", "body":"正文", "published":"6/2/2013"},
{"id":2, "title":"第二篇", "body":"正文", "published":"6/3/2013"},
{"id":3, "title":"第三篇", "body":"正文", "published":"6/4/2013"},
{"id":4, "title":"第四篇", "body":"正文", "published":"6/5/2013"},
{"id":5, "title":"第五篇", "body":"正文", "published":"6/10/2013"},
{"id":6, "title":"第六篇", "body":"正文", "published":"6/12/2013"}
];
exports.getBlogEntries = function (){
return entries;
}
exports.getBlogEntry = function (id){
for(var i=0; i < entries.length; i++){
if(entries[i].id == id) return entries[i];
}
}十二、新建网页模板
接着，新建模板文件 index.html
<!-- views/index.html 文件 -->
<h1>文章列表</h1>
{{#each entries}}
<p>
<a href="/article/{{id}}">{{title}}</a><br/>
Published: {{published}}
</p>
{{/each}}<!-- views/about.html 文件 --> <h1>自我介绍</h1> <p>正文</p>
<!-- views/article.html 文件 -->
<h1>{{blog.title}}</h1>
Published: {{blog.published}}
<p/>
{{blog.body}}可以看到，上面三个模板文件都只有网页主体。因为网页布局是共享的，所以布局的部分可以单独新建一个文件 layout.html
<!-- views/layout.html 文件 -->
<html>
<head>
<title>{{title}}</title>
</head>
<body>
{{{body}}}
<footer>
<p>
<a href="/">首页</a> - <a href="/about">自我介绍</a>
</p>
</footer>
</body>
</html>十三、渲染模板
最后，改写 app.js 文件
// app.js 文件
var express = require('express');
var app = express();
var hbs = require('hbs');
// 加载数据模块
var blogEngine = require('./blog');
app.set('view engine', 'html');
app.engine('html', hbs.__express);
app.use(express.bodyParser());
app.get('/', function(req, res) {
res.render('index',{title:"最近文章", entries:blogEngine.getBlogEntries()});
});
app.get('/about', function(req, res) {
res.render('about', {title:"自我介绍"});
});
app.get('/article/:id', function(req, res) {
var entry = blogEngine.getBlogEntry(req.params.id);
res.render('article',{title:entry.title, blog:entry});
});
app.listen(3000);- 上面代码中的 render 方法，现在加入了第二个参数，表示模板变量绑定的数据
十四、指定静态文件目录
模板文件默认存放在 views 子目录。这时，如果要在网页中加载静态文件（比如样式表、图片等），就需要另外指定一个存放静态文件的目录
app.use(express.static('public'));上面代码在文件 app.js 之中，指定静态文件存放的目录是 public。于是，当浏览器发出非 HTML 文件请求时，服务器端就到 public 目录寻找这个文件。比如，浏览器发出如下的样式表请求：
<link href="/bootstrap/css/bootstrap.css" rel="stylesheet">
- 服务器端就到
public/bootstrap/css/目录中寻找bootstrap.css文件
十五、Express.Router 用法
从 Express 4.0 开始，路由器功能成了一个单独的组件 Express.Router 。它好像小型的 express 应用程序一样，有自己的 use 、 get 、 param 和 route 方法
基本用法
首先，Express.Router 是一个构造函数，调用后返回一个路由器实例。然后，使用该实例的 HTTP 动词方法，为不同的访问路径，指定回调函数；最后，挂载到某个路径。
var router = express.Router();
router.get('/', function(req, res) {
res.send('首页');
});
router.get('/about', function(req, res) {
res.send('关于');
});
app.use('/', router);- 上面代码先定义了两个访问路径，然后将它们挂载到根目录
- 这种路由器可以自由挂载的做法，为程序带来了更大的灵活性，既可以定义多个路由器实例，也可以为将同一个路由器实例挂载到多个路径。
十六、router.route 方法
router 实例对象的 route 方法，可以接受访问路径作为参数
var router = express.Router();
router.route('/api')
.post(function(req, res) {
// ...
})
.get(function(req, res) {
Bear.find(function(err, bears) {
if (err) res.send(err);
res.json(bears);
});
});
app.use('/', router);十七、router 中间件
use 方法为 router 对象指定中间件，即在数据正式发给用户之前，对数据进行处理。下面就是一个中间件的例子
router.use(function(req, res, next) {
console.log(req.method, req.url);
next();
});- 上面代码中，回调函数的 next 参数，表示接受其他中间件的调用。函数体中的 next()，表示将数据传递给下一个中间件
- 注意，中间件的放置顺序很重要，等同于执行顺序。而且，中间件必须放在 HTTP 动词方法之前，否则不会执行
十八、对路径参数的处理
router 对象的 param 方法用于路径参数的处理，可以
router.param('name', function(req, res, next, name) {
// 对 name 进行验证或其他处理……
console.log(name);
req.name = name;
next();
});
router.get('/hello/:name', function(req, res) {
res.send('hello ' + req.name + '!');
});上面代码中，get 方法为访问路径指定了 name 参数，param 方法则是对 name 参数进行处理。注意，param 方法必须放在 HTTP 动词方法之前
十九、app.route
- 假定 app 是 Express 的实例对象，Express 4.0 为该对象提供了一个 route 属性。app.route 实际上是 express.Router() 的缩写形式，直接挂载到根路径
- 因此，对同一个路径指定 get 和 post 方法的回调函数，可以写成链式形式
app.route('/login')
.get(function(req, res) {
res.send('this is the login form');
})
.post(function(req, res) {
console.log('processing');
res.send('processing the login form!');
});二十、上传文件
- 首先，在网页插入上传文件的表单
<form action="/pictures/upload" method="POST" enctype="multipart/form-data"> Select an image to upload: <input type="file" name="image"> <input type="submit" value="Upload Image"> </form>
然后，服务器脚本建立指向/upload 目录的路由。这时可以安装 multer 模块，它提供了上传文件的许多功能
var express = require('express');
var router = express.Router();
var multer = require('multer');
var uploading = multer({
dest: __dirname + '../public/uploads/',
// 设定限制，每次最多上传 1 个文件，文件大小不超过 1MB
limits: {fileSize: 1000000, files:1},
})
router.post('/upload', uploading, function(req, res) {
})
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