Express框架

1 初始Express

1.1 Express 简介

1. 什么是Express

   官方给出的概念：Express 是基于 Node.js 平台，快速、开放、极简的 Web 开发框架。

   通俗的理解：Express 的作用和 Node.js 内置的 http 模块类似，是专门用来创建 Web 服务器的。

   Express 的本质：就是一个 npm 上的第三方包，提供了快速创建 Web 服务器的便捷方法。

2. Express 能做什么

   对于前端程序员来说，最常见的两种服务器，分别是：

   • Web 网站服务器：专门对外提供 Web 网页资源的服务器。

   • API 接口服务器：专门对外提供 API 接口的服务器。

   使用 Express，我们可以方便、快速的创建 Web 网站的服务器或 API 接口的服务器。

1.2 Express的基本使用

1. 安装

   在项目所处的目录中，运行如下的终端命令，即可将 express 安装到项目中使用：

   npm i express@4.17.1
   

2. 创建基本的web服务器
   

3. 监听 GET 请求

通过 app.get() 方法，可以监听客户端的 GET 请求，具体的语法格式如下：

4. 监听 POST 请求

通过 app.post() 方法，可以监听客户端的 POST 请求，具体的语法格式如下：

5. 把内容响应给客户端

通过 res.send() 方法，可以把处理好的内容，发送给客户端：

6. 获取 URL 中携带的查询参数

   通过 req.query 对象，可以访问到客户端通过查询字符串的形式，发送到服务器的参数：

   

7. 获取 URL 中的动态参数

   通过 req.params 对象，可以访问到 URL 中，通过 : 匹配到的动态参数：

   

1.3 托管静态资源

1. express.static()

   express 提供了一个非常好用的函数，叫做 express.static()，通过它，我们可以非常方便地创建一个静态资源服务器，例如，通过如下代码就可以将 public 目录下的图片、CSS 文件、JavaScript 文件对外开放访问了：

   app.use(express.static('public'))
   

   现在，你就可以访问 public 目录中的所有文件了：

   http://localhost:3000/images/bg.jpg

   http://localhost:3000/css/style.css

   http://localhost:3000/js/login.js

   **注意：**Express 在指定的静态目录中查找文件，并对外提供资源的访问路径。因此，存放静态文件的目录名不会出现在 URL 中。

2. 托管多个静态资源目录

   如果要托管多个静态资源目录，请多次调用 express.static() 函数：

   app.use(express.static('public'))
   app.use(express.static('files'))
   

3. 挂载路径前缀

   如果希望在托管的静态资源访问路径之前，挂载路径前缀，则可以使用如下的方式：

   app.use('/public',express.static('public'))
   

   现在，你就可以通过带有 /public 前缀地址来访问 public 目录中的文件了：

   http://localhost:3000/public/images/kitten.jpg

   http://localhost:3000/public/css/style.css

   http://localhost:3000/public/js/app.js

   1.4 nodemon

   1. 为什么要是用 nodemon

      在编写调试 Node.js 项目的时候，如果修改了项目的代码，则需要频繁的手动 close 掉，然后再重新启动，非常繁琐。

      现在，我们可以使用 nodemon（https://www.npmjs.com/package/nodemon） 这个工具，它能够监听项目文件的变动，当代码被修改后，nodemon 会自动帮我们重启项目，极大方便了开发和调试。

   2. 安装nodemon

      在终端中，运行如下命令，即可将 nodemon 安装为全局可用的工具：

      npm install -g nodemon
      

   3. 使用nodemon

      当基于 Node.js 编写了一个网站应用的时候，传统的方式，是运行 node app.js 命令，来启动项目。这样做的坏处是：代码被修改之后，需要手动重启项目。

      现在，我们可以将 node 命令替换为 nodemon 命令，使用 nodemon app.js 来启动项目。这样做的好处是：代码被修改之后，会被 nodemon 监听到，从而实现自动重启项目的效果。

      nodemon app.js
      

2 Express路由

2.1 路由的概念

1. 什么是路由

   广义上来讲路由就是映射关系。

2. Express中的路由

   在Express中，路由指的是客户端的请求与服务器处理函数之间的映射关系。

   app.METHOD(PATH,HANDLER);
   //其中METHOD有get、post、put以及delete等
   

3. 路由的匹配过程

   每当一个请求到达服务器之后，需要先经过路由的匹配，只有匹配成功之后，才会调用对应的处理函数。 在匹配时，会按照路由的顺序进行匹配，如果请求类型和请求的 URL 同时匹配成功，则 Express 会将这次请求，转 交给对应的 function 函数进行处理。

   

   路由匹配的注意点：

   1. 按照定义的先后顺序进行匹配
   2. 请求类型和请求的URL同时匹配成功， 才会调用对应的处理函数

2.2 路由的使用

1. 最简单的用法

   在 Express 中使用路由最简单的方式，就是把路由挂载到 app 上，示例代码如下：

   [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6YZR6Ftm-1650812378063)(…/images/image-20220119150408269.png)]

2. 模块化路由

   为了方便对路由进行模块化的管理，Express 不建议将路由直接挂载到 app 上，而是推荐将路由抽离为单独的模块。

   将路由抽离为单独模块的步骤如下：

   1. 创建路由模块对应的 .js 文件
   2. 调用 express.Router() 函数创建路由对象
   3. 向路由对象上挂载具体的路由
   4. 使用 module.exports 向外共享路由对象
   5. 使用 app.use() 函数注册路由模块

3. 创建路由模块

4. 注册路由模块

   //1. 导入路由模块
   const userRouter = require('./router/user.js')
   //2. 使用app.use() 注册路由模块
   app.use(userRouter)
   

5. 为路由模块添加前缀

   类似于托管静态资源时，为静态资源统一挂载访问前缀一样，路由模块添加前缀的方式也非常简单

   //1. 导入路由模块
   const userRouter = require('./router/user.js')
   
   //2. 使用app.use()注册路由模块，并添加统一访问的前缀/aip
   app.use('/api',useRouter)
   

3 中间件

3.1 中间件的概念

1. 什么是中间件

   中间件（Middleware），特指物业流程的中间处理环节。

2. Express中间件的调用流程

   当一个请求到达 Express 的服务器之后，可以连续调用多个中间件，从而对这次请求进行预处理。

   

3. Express中间件的格式

   Express 的中间件，本质上就是一个 function 处理函数，Express 中间件的格式如下：

   

   注意：中间件函数的形参列表中，必须包含 next 参数。而路由处理函数中只包含 req 和 res。

4. next函数的作用

   next 函数是实现多个中间件连续调用的关键，它表示把流转关系转交给下一个中间件或路由。

   

3.2 中间件的使用

1. 定义中间件函数

   可以通过如下的方式，定义一个最简单的中间件函数：

   //常量mw指向的就是中间件函数
   const mw = function(req, res, next) {
       console.log('这是一个简单地中间件');
       //注意：在低昂前中间的业务处理完毕之后，必须调用next()函数
       //表示把流转关系转交给下一个中间件或路由
       next()
   }
   

2. 全局生效的中间件

   客户端发起的任何请求，到达服务器之后，都会触发的中间件，叫做全局生效的中间件。

   通过调用 app.use(中间件函数)，即可定义一个全局生效的中间件，示例代码如下：

   //常量mw指向的就是中间件函数
   const mw = function(req, res, next) {
       console.log('这是一个简单地中间件');
       //注意：在低昂前中间的业务处理完毕之后，必须调用next()函数
       //表示把流转关系转交给下一个中间件或路由
       next()
   }
   
   //全局生效的中间件
   app.use(userRouter)
   

3. 定义全局中间件的简写形式

   //全局生效的中间件
   app.use(function(req, res, next) {
       console.log('这是一个简单地中间件');
       next()
   })
   

4. 中间件的作用

   多个中间件之间，共享同一份 req 和 res。基于这样的特性，我们可以在上游的中间件中，统一为 req 或 res 对象添 加自定义的属性或方法，供下游的中间件或路由进行使用。

   

   案例：

   //全局生效的中间件
   app.use(function(req, res, next) {
       const nowTime = new Date();
       const newTime = moment(nowTime).format('YYYY-MM-DD HH:mm:ss')
       req.startTime = newTime;
       next()
   })
   
   app.get('/', (req, res) => {
       res.send('Hello World' + req.startTime)
   })
   

5. 定义多个全局中间件

   可以使用 app.use() 连续定义多个全局中间件。客户端请求到达服务器之后，会按照中间件定义的先后顺序依次进行 调用，示例代码如下：

   

6. 局部生效的中间件

   不使用 app.use() 定义的中间件，叫做局部生效的中间件，示例代码如下：

   

7. 定义多个局部中间件

   可以在路由中，通过如下两种等价的方式，使用多个局部中间件：

   

3.3 中间件的分类

为了方便大家理解和记忆中间件的使用，Express 官方把常见的中间件用法，分成了 5 大类，分别是：

1. 应用级别的中间件

   通过 app.use() 或 app.get() 或 app.post() ，绑定到 app 实例上的中间件，叫做应用级别的中间件，代码示例如下：

   

2. 路由级别的中间件

   绑定到 express.Router() 实例上的中间件，叫做路由级别的中间件。它的用法和应用级别中间件没有任何区别。只不 过，应用级别中间件是绑定到 app 实例上，路由级别中间件绑定到 router 实例上，代码示例如下：

   

3. 错误级别的中间件

   错误级别中间件的作用：专门用来捕获整个项目中发生的异常错误，从而防止项目异常崩溃的问题。 格式：错误级别中间件的 function 处理函数中，必须有 4 个形参，形参顺序从前到后，分别是 (err, req, res, next)。

   

   **注意：**错误级别的中间件，必须注册在所有路由之后！

4. Express 内置的中间件

   自 Express 4.16.0 版本开始，Express 内置了 3 个常用的中间件，极大的提高了 Express 项目的开发效率和体验：

   1. express.static 快速托管静态资源的内置中间件，例如： HTML 文件、图片、CSS 样式等（无兼容性）
   2. express.json 解析 JSON 格式的请求体数据（有兼容性，仅在 4.16.0+ 版本中可用）
   3. express.urlencoded 解析 URL-encoded 格式的请求体数据（有兼容性，仅在 4.16.0+ 版本中可用）

   //配置解析application/json格式数据的内置中间件
   app.use(express.json())
   //配置解析 application/x-www-form-urlencoded
   app.use(express.urlencoded({extended:false}))
   

   案例：

   const app = express();
   
   app.use(express.json())
   app.use(express.urlencoded({ extended: false }))
   
   app.post('/user', (req, res) => {
       console.log(req.body);
       res.send(req.body)
   })
   
   app.post('/book', (req, res) => {
       console.log(req.body);
       res.send(req.body);
   })
   
   
   app.listen('80', () => {
       console.log('Server running at http://127.0.0.1');
   })
   

5. 第三方的中间件

   非 Express 官方内置的，而是由第三方开发出来的中间件，叫做第三方中间件。在项目中，大家可以按需下载并配置 第三方中间件，从而提高项目的开发效率。

   例如：在 express@4.16.0 之前的版本中，经常使用 body-parser 这个第三方中间件，来解析请求体数据。使用步 骤如下：

   1. 运行 npm install body-parser 安装中间件
   2. 使用 require 导入中间件
   3. 调用 app.use() 注册并使用中间件

   注意：Express 内置的 express.urlencoded 中间件，就是基于 body-parser 这个第三方中间件进一步封装出来的。

   const express = require('express');
   const body_parser = require('body-parser');
   const app = express();
   app.use(body_parser.urlencoded({ extended: false }));
   

4 使用Express写接口

4.1 创建基本服务器

4.2 创建API路由模块

4.3 编写GET接口

4.4 编写POST接口

注意：如果要获取 URL-encoded 格式的请求体数据，必须配置中间件 app.use(express.urlencoded({ extended: false }))

4.5 CORS跨域资源共享

1. 接口的跨域问题

   在node中GET 和 POST接口，存在一个很严重的问题：不支持跨域请求。

   解决接口跨域问题的方案主要有两种：

   1. CORS（主流的解决方案，推荐使用）
   2. JSONP（有缺陷的解决方案：只支持 GET 请求）

2. 使用cors中间件解决跨域问题

   cors 是 Express 的一个第三方中间件。通过安装和配置 cors 中间件，可以很方便地解决跨域问题。

   使用步骤分为如下 3 步：

   1. 运行 npm install cors 安装中间件
   2. 使用 const cors = require('cors') 导入中间件
   3. 在路由之前调用 app.use(cors()) 配置中间件

3. 什么是CORS

   CORS （Cross-Origin Resource Sharing，跨域资源共享）由一系列 HTTP 响应头组成，这些 HTTP 响应头决定浏览器是否阻止前端 JS 代码跨域获取资源。

   浏览器的同源安全策略默认会阻止网页“跨域”获取资源。但如果接口服务器配置了 CORS 相关的 HTTP 响应头，就可以解除浏览器端的跨域访问限制。

   

4. CORS的注意事项

   1. CORS 主要在服务器端进行配置。客户端浏览器无须做任何额外的配置，即可请求开启了 CORS 的接口。

   2. CORS 在浏览器中有兼容性。只有支持 XMLHttpRequest Level2 的浏览器，才能正常访问开启了 CORS 的服务端接口（例如：IE10+、Chrome4+、FireFox3.5+）。

5. CORS 响应头部 - Access-Control-Allow-Origin

   响应头部中可以携带一个 Access-Control-Allow-Origin 字段，其语法如下:

   Access-Control-Allow-Origin:<origin>|*
   

   其中，origin 参数的值指定了允许访问该资源的外域 URL,|表示或，也就是说可以允许多个外域来访问，*表示通配符允许所有的外域来访问。

   例如，下面的字段值将只允许来自 http://itcast.cn 的请求：

   res.sendHeader('Access-Control-Allow-Origin','http://itcast.cn')
   

   如果指定了 Access-Control-Allow-Origin 字段的值为通配符 *，表示允许来自任何域的请求，示例代码如下：

   res.sendHeader('Access-Control-Allow-Origin','*')
   

6. CORS 响应头部 - Access-Control-Allow-Headers

   默认情况下，CORS 仅支持客户端向服务器发送如下的 9 个请求头：

   Accept、Accept-Language、Content-Language、DPR、Downlink、Save-Data、Viewport-Width、Width 、Content-Type （值仅限于 text/plain、multipart/form-data、application/x-www-form-urlencoded 三者之一）

   如果客户端向服务器发送了额外的请求头信息，则需要在服务器端，通过 Access-Control-Allow-Headers 对额外的请求头进行声明，否则这次请求会失败！

   // 允许客户端向外服务器发送 Content-Type 请求头和 X-Custom-Header 请求头
   // 注意：多个请求头之间使用英文逗号进行分割
   res.setHeader('Access-Control-Allow-Headers','Content-Type,X-Custom-Header')
   

7. CORS 响应头部 - Access-Control-Allow-Methods

   默认情况下，CORS 仅支持客户端发起 GET、POST、HEAD 请求。

   如果客户端希望通过 PUT、DELETE 等方式请求服务器的资源，则需要在服务器端，通过 Access-Control-Alow-Methods来指明实际请求所允许使用的 HTTP 方法。

   示例代码如下：

   

8. CORS请求的分类

   客户端在请求 CORS 接口时，根据请求方式和请求头的不同，可以将 CORS 的请求分为两大类，分别是：

   1. 简单请求

   2. 预检请求

9. 简单请求

   同时满足以下两大条件的请求，就属于简单请求：

   1. 请求方式：GET、POST、HEAD 三者之一

   2. HTTP 头部信息不超过以下几种字段：无自定义头部字段、Accept、Accept-Language、Content-Language、DPR、Downlink、Save-Data、Viewport-Width、Width 、Content-Type（只有三个值application/x-www-form-urlencoded、multipart/form-data、text/plain）

10. 预检请求

    只要符合以下任何一个条件的请求，都需要进行预检请求：

    1. 请求方式为 GET、POST、HEAD 之外的请求 Method 类型

    2. 请求头中包含自定义头部字段

    3. 向服务器发送了 application/json 格式的数据

    在浏览器与服务器正式通信之前，浏览器会先发送 OPTION 请求进行预检，以获知服务器是否允许该实际请求，所以这一次的 OPTION 请求称为“预检请求”。服务器成功响应预检请求后，才会发送真正的请求，并且携带真实数据。

11. 简单请求和预检请求的区别

    简单请求的特点：客户端与服务器之间只会发生一次请求。

    预检请求的特点：客户端与服务器之间会发生两次请求，OPTION 预检请求成功之后，才会发起真正的请求。

4.6 JSONP 接口

1. JSONP的概念和特点

   **概念：**浏览器端通过 <script> 标签的 src 属性，请求服务器上的数据，同时，服务器返回一个函数的调用。这种请求数据的方式叫做 JSONP。

   特点：

   1. JSONP 不属于真正的 Ajax 请求，因为它没有使用 XMLHttpRequest 这个对象。

   2. JSONP 仅支持 GET 请求，不支持 POST、PUT、DELETE 等请求。

2. 创建 JSONP 接口的注意事项

   如果项目中已经配置了 CORS跨域资源共享，为了防止冲突，必须在配置 CORS 中间件之前声明 JSONP 的接口。否则 JSONP 接口会被处理成开启了 CORS 的接口。示例代码如下：

   

3. 实现 JSONP 接口的步骤

   1. 获取客户端发送过来的回调函数的名字
   2. 得到要通过 JSONP 形式发送给客户端的数据
   3. 根据前两步得到的数据，拼接出一个函数调用的字符串
   4. 把上一步拼接得到的字符串，响应给客户端的 <script> 标签进行解析执行

4. 实现 JSONP 接口的具体代码

   

5. 在网页中使用 jQuery 发起 JSONP 请求

   调用 $.ajax() 函数，提供 JSONP 的配置选项，从而发起 JSONP 请求，示例代码如下：