express, koa, redux三者中間件簡單對(duì)比分析

這三者對(duì)各自的中間件有著不同的實(shí)現(xiàn)，作者本人對(duì)此也比較好奇，在這里小小的研究一下源碼，探究三者之間的異同

什么是中間件

在我看來，中間件就是在你的代碼運(yùn)行中進(jìn)行一些修改的工具。比如你想喝水，那么喝水之前你將水凈化就可以理解為是一次中間件的執(zhí)行。他不是插件，獨(dú)立于程序之外，而更像是在你的代碼中表現(xiàn)一種類似連接的功能

Koa 與 Express 中間件概述

這兩者都是Node層面的，這里我們根據(jù)官方文檔來對(duì)比

Express

var app = express();

// 沒有掛載路徑的中間件，應(yīng)用的每個(gè)請(qǐng)求都會(huì)執(zhí)行該中間件
app.use(function (req, res, next) {
  console.log('Time:', Date.now());
  next();
});

// 掛載至 /user/:id 的中間件，任何指向 /user/:id 的請(qǐng)求都會(huì)執(zhí)行它
app.use('/user/:id', function (req, res, next) {
  console.log('Request Type:', req.method);
  next();
});

// 路由和句柄函數(shù)(中間件系統(tǒng))，處理指向 /user/:id 的 GET 請(qǐng)求
app.get('/user/:id', function (req, res, next) {
  res.send('USER');
});

可以看到express的中間件是使用next進(jìn)行線性調(diào)用的，一個(gè)接著一個(gè)的執(zhí)行，是一種尾遞歸的調(diào)用(后文會(huì)講)。然后在最后一個(gè)中間件中進(jìn)行對(duì)response的處理(習(xí)慣)

Koa

const Koa = require('koa');
const app = new Koa();

// x-response-time

app.use(async (ctx, next) => {
  const start = Date.now();
  await next();
  const ms = Date.now() - start;
  ctx.set('X-Response-Time', `${ms}ms`);
});

// logger

app.use(async (ctx, next) => {
  const start = Date.now();
  await next();
  const ms = Date.now() - start;
  console.log(`${ctx.method} ${ctx.url} - ${ms}`);
});

// response

app.use(async ctx => {
  ctx.body = 'Hello World';
});

app.listen(3000);

從代碼中的await可以看出，koa的中間件絕對(duì)不是線性的，因?yàn)橐坏┦褂昧薬wait，代碼就會(huì)停止當(dāng)前中間件的執(zhí)行轉(zhuǎn)而去執(zhí)行await后面的代碼，這里next表示下一個(gè)中間件。所以這是一個(gè)支持generator的洋蔥圈模型(后文會(huì)講)

Koa 與 Express 中間件源碼進(jìn)一步解析

上面提到，express的中間件是尾遞歸調(diào)用，而koa的中間件因?yàn)槭褂昧薬wait所以是支持generator的洋蔥圈模型，這里以此展開來分析代碼

Express

我們直接進(jìn)入application.js中觀察中間件處理

app.handle = function(req, res, callback) {
  var stack = this.stack;
  var idx = 0;
  function next(err) {
    if (idx >= stack.length) {
      callback('err') 
      return;
    }
    var mid;
    while(idx < stack.length) {
      mid = stack[idx++];
      mid(req, res, next);
    }
  }
  next()
}

這里next方法不斷取出stack中的中間件并且將自己傳遞給中間件作為參數(shù)，這樣中間件只需要調(diào)用next方法就能不斷傳遞到下一個(gè)中間件。在函數(shù)的末尾遞歸調(diào)用了next方法，所以稱為尾遞歸調(diào)用

Koa

Koa對(duì)中間件的處理是在一個(gè)獨(dú)立的包koa-compose中

'use strict'

module.exports = compose

function compose (middleware) {

  return function (context, next) {
    let index = -1
    return dispatch(0)
    function dispatch (i) {
      index = i
      let fn = middleware[i]
      if (i === middleware.length) fn = next
      if (!fn) return Promise.resolve()
      try {
        return Promise.resolve(fn(context, dispatch.bind(null, i + 1)));
      } catch (err) {
        return Promise.reject(err)
      }
    }
  }
}

Koa中使用了Promise來支持異步，這里不停調(diào)用dispatch.bind(null, i + 1)傳遞下一個(gè)中間件，一個(gè)一個(gè)中間件向里執(zhí)行，直到最后一個(gè)中間件執(zhí)行完resolve掉，然后不斷向前resolve中間件，直到第一個(gè)中間件被resolve。我們可以發(fā)現(xiàn)，相應(yīng)的處理并不在中間件中而是在其resolve后

Redux

對(duì)于redux的基礎(chǔ)createStore，reducer，dispatch等就不解釋了，這> 里直接看applyMiddleware的代碼

import compose from './compose'

export default function applyMiddleware(...middlewares) {
  return createStore => (...args) => {
    const store = createStore(...args)
    let dispatch = () => {
      throw new Error(
        `Dispatching while constructing your middleware is not allowed. ` +
          `Other middleware would not be applied to this dispatch.`
      )
    }

    const middlewareAPI = {
      getState: store.getState,
      dispatch: (...args) => dispatch(...args)
    }
    const chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI))
    dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)

    return {
      ...store,
      dispatch
    }
  }
}

這里還是比較好理解的，middlewareAPI中包含兩個(gè)api，一個(gè)是store的getState；另一個(gè)是覆寫的dispath，這是一個(gè)外部變量，最終指向覆寫后的dispach，對(duì)于compose的作用是compose(f, g, h) 返回 () => f(g(h(..args)))

那么dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)即原生的 store.dispatch 傳入最后一個(gè)“中間件”，返回一個(gè)新的dispatch ``, 再向外傳遞到前一個(gè)中間件，直至返回最終的dispatch`, 當(dāng)覆寫后的dispatch調(diào)用時(shí)，每個(gè)“中間件“的執(zhí)行又是從外向內(nèi)的”洋蔥圈“模型