用 Koa 写服务体验

Question

晒一下自己用 Koa next generation web framework for node.js 写的一个 web 服务

这个 web 服务主要是做内容的列表展示和搜索的（可能说得比较抽象，但确实是 web 服务最常需要做的事情）主要的文件一共就2个：

• app.js 主程序
• lib/model.js 数据层

其中 model.js 是和具体业务逻辑相关的，就不多介绍了，这也不是 Koa 的核心；而 app.js 的代码可以体现 Koa 的很多优点，也使得代码可以写得非常简练而去清晰——这是我自己都完全没有想到的事情

加载资源和相关依赖库

// resources

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

var logger = require('koa-logger')
var route = require('koa-route')

var fs = require('fs')
var path = require('path')
var extname = path.extname

var views = require('co-views')
var render = views('./views', {
  map: { html: 'ejs' }
})

var model = require('./lib/model')

其中：

1. koa 是最核心的库，app 是 koa 生成的 web 服务主程序
2. koa-logger 和 koa-route 都是 koa 官方开发的 中间件，分别用来打印日志和路由设置，路由设置稍后还会提到
3. fs 和 path 都是 Node 的官方包，用来进行本地文件和路径相关的处理，辅助性质的
4. co-views 是用来渲染模板的库，而 render 是它生成的实例，这个用法也跟传统用法不太一样，稍后会提及

Web 服务工作流

// workflow

app.use(logger())

app.use(route.get('/', list))
app.use(route.get('/page/:page', list))
app.use(route.get('/search/:keywords', search))
app.use(route.get('/search/:keywords/:page', search))

app.use(function *(next) {
  if (!this.path.match(/^\/assets\//)) {
    yield* next
    return
  }
  var path = __dirname + this.path
  var fstat = yield stat(path)

  if (fstat.isFile()) {
    this.type = extname(path)
    this.body = fs.createReadStream(path)
  }
})

app.use(function *(next) {
  if (this.needRendered) {
    this.body = yield render(this.templateView, {cache: false, data: this.templateModel})
  }
  yield* next
})

// utils

function stat(file) {
  return function (done) {
    fs.stat(file, done)
  }
}

这部分代码是用来规划服务器工作流的，从请求被接受到响应被发出，整个过程都在这段代码里一览无余。工作流设计的主要的用法是 app.use(...)。里面的参数其实就是一个 generator。

1. 首先是打开日志
2. 然后是分发路由，这里可以看到，有首页、列表、搜索、搜索列表 4 种设计，分别对应到了各自的处理方，list 和 search 其实都是在利用 lib/model 在生成数据，准备给模板进行渲染。这里的原理也有特殊之处，稍后会看到
3. 再看紧随其后的两个 app.use，分别是处理静态资源目录 assets 和对模板+数据进行渲染

所以完整的工作流可以理解为：

1. 请求页面 (列表或搜索) -> logger -> 路由分发 -> list 或 search -> 模板渲染 -> 回应
2. 请求静态资源 -> logger -> 找到对应的 assets 文件 -> 回应

function *() {} 和 yield 是啥？

这个其实是 Koa 的精髓所在，在介绍它之前，我们先把 list 和 search 的代码也贴出来：

// routes

function *list(page, next) {
  next = arguments[arguments.length - 1]
  this.templateView = 'page'
  this.templateModel = yield model.list({page: page})
  this.needRendered = true
  yield *next
}

function *search(keywords, page, next) {
  next = arguments[arguments.length - 1]
  this.templateView = 'search'
  this.templateModel = yield model.search({keywords: keywords, page: page})
  this.needRendered = true
  yield *next
}

大家会发现，首先 app.use(...) 和 route.get(path, ...) 传入的参数都是一种写得很像函数的东西，但不同之处是函数的写法是 function foo() {...}，而这里的写法多了一个星号，即 function *foo() {}。这种写法其实就是 ES6 里的 generator。而 yield 正是配合这个写法的一种语法。

有关 ES6 generator 的基础知识，建议大家来 @兔哥 的这个 ES6 教程网页 来学习，这里不做原理方面的赘述。但我想说的是，由于 web 服务的处理本身就是“一层一层”的，并且有些处理是可以同步的，有些是只能异步的，我们不免要精心设计很多中间件并保障它的可扩展性，同时尽量简化异步操作的写法保障它的可读性。

有了 ES6 generator 和 yield 之后，我们的每一层中间件都可以从流程上看成一个以 yield *next 语句切分出来的 “三明治”：

function *(next) {
  // 下一步之前的操作
  yield *next // 进行下一步
  // 所有逻辑处理完之后的补充操作
}

而且这个 下一步 是不介意是不是异步行为，都可以这样简单描述清楚的。

后头看我们设计的整个工作流的实现：

我们这里的逻辑基于全部是出现在 yield *next 之前的，但是如果你需要在临发出响应之前做点什么，就可以写在其后面了

co-views 的用法

co-views 其实是对通用模板引擎渲染平台 consolidate 的封装，consolidate 应该算是 express.js 时代非常重要的一个库，它支持包括 ejs, mustache, swig 等各种模板渲染并提供统一的 api 调用方法。根据对 co-views 源码的分析，它把 consolidate 统一的 api 又封装成了 return function (done) {...} 的形态，这样源代码中的 yield render(view, model) 就能够融入 generator 的逻辑之中。

值得一提的是，源代码中 yield render(view, model) 这里的 model 传入了一个 {cache: false} 的参数，这会意味着模板不会被缓存，每次修改模板文件之后，在不重启服务的情况下，刷新页面就可以看到最新的效果。这个选项是针对开发环境设置的，为了保障线上环境的运行性能和效率，这个选项应该是不需要的。

lib/model 的用法

同上，我们在 lib/model.js 里封装的 yield model.list({page: page}) 和 yield model.search({keywords: keywords, page: page}) 也都会生成形如 return function (done) {...} 的返回值，以融入 generator 的逻辑之中。

最后监听端口

// listen
app.listen(3000)
console.log('listening on port 3000')

后记

在首次尝试用 generator 的方式编写 web 服务的时候，我自己一开始总会把 yield 的位置、yield 后面要不要加星号、function 后面要不要加星号、app.use() 的调用顺序这几件事情弄得乱糟糟的，可能还是对 generator 和 koa 的理解不够深入，不过逐渐写着写着，感受到了更多的爽和快感。到最后用如此简单的一个 js 文件完成了全部的功能和逻辑串联，还是觉得很兴奋的。大家如果感兴趣也可以搞来玩一玩，写点自己平时用得到用不到的小玩意儿体验一下。