详解express与koa中间件模式对比
起因
最近在学习koa的使用， 由于koa是相当基础的web框架，所以一个完整的web应用所需要的东西大都以中间件的形式引入，比如koa-router, koa-view等。在koa的文档里有提到：koa的中间件模式与express的是不一样的，koa是洋葱型，express是直线型，至于为什么这样，网上很多文章并没有具体分析。或者简单的说是async/await的特性之类。先不说这种说法的对错，对于我来说这种说法还是太模糊了。所以我决定通过源码来分析二者中间件实现的原理以及用法的异同。
为了简单起见这里的express用connect代替（实现原理是一致的）
用法
二者都以官网（github）文档为准
connect
下面是官网的用法：
var connect = require('connect');
var http = require('http');
var app = connect();
// gzip/deflate outgoing responses
var compression = require('compression');
app.use(compression());
// store session state in browser cookie
var cookieSession = require('cookie-session');
app.use(cookieSession({
keys: ['secret1', 'secret2']
}));
// parse urlencoded request bodies into req.body
var bodyParser = require('body-parser');
app.use(bodyParser.urlencoded({extended: false}));
// respond to all requests
app.use(function(req, res){
res.end('Hello from Connect!\n');
});
//create node.js http server and listen on port
http.createServer(app).listen(3000);根据文档我们可以看到，connect是提供简单的路由功能的：
app.use('/foo', function fooMiddleware(req, res, next) {
// req.url starts with "/foo"
next();
});
app.use('/bar', function barMiddleware(req, res, next) {
// req.url starts with "/bar"
next();
});connect的中间件是线性的，next过后继续寻找下一个中间件，这种模式直觉上也很好理解，中间件就是一系列数组，通过路由匹配来寻找相应路由的处理方法也就是中间件。事实上connect也是这么实现的。
app.use 就是往中间件数组中塞入新的中间件。中间件的执行则依靠私有方法 app.handle 进行处理，express也是相同的道理。
koa
相对connect，koa的中间件模式就不那么直观了，借用网上的图表示：
也就是koa处理完中间件后还会回来走一趟，这就给了我们更加大的操作空间，来看看koa的官网实例：
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);很明显，当koa处理中间件遇到await next()的时候会暂停当前中间件进而处理下一个中间件，最后再回过头来继续处理剩下的任务，虽然说起来很复杂，但是直觉上我们会有一种隐隐熟悉的感觉：不就是回调函数吗。这里暂且不说具体实现方法，但是确实就是回调函数。跟async/await的特性并无任何关系。
源码简析
connect与koa中间件模式区别的核心就在于next的实现，让我们简单看下二者next的实现。
connect
connect的源码相当少加上注释也就200来行，看起来也很清楚，connect中间件处理在于proto.handle这个私有方法，同样next也是在这里实现的
// 中间件索引
var index = 0
function next(err) {
// 递增
var layer = stack[index++];
// 交由其他部分处理
if (!layer) {
defer(done, err);
return;
}
// route data
var path = parseUrl(req).pathname || '/';
var route = layer.route;
// 递归
// skip this layer if the route doesn't match
if (path.toLowerCase().substr(0, route.length) !== route.toLowerCase()) {
return next(err);
}
// call the layer handle
call(layer.handle, route, err, req, res, next);
}删掉混淆的代码后 我们可以看到next实现也很简洁。一个递归调用顺序寻找中间件。不断的调用next。代码相当简单但是思路却很值得学习。
其中 done 是第三方处理方法。其他处理sub app以及路由的部分都删除了。不是重点
koa
koa将next的实现抽离成了一个单独的包，代码更加简单，但是实现了一个貌似更加复杂的功能
function compose (middleware) {
return function (context, next) {
// last called middleware #
let index = -1
return dispatch(0)
function dispatch (i) {
index = i
try {
return Promise.resolve(fn(context, function next () {
return dispatch(i + 1)
}))
} catch (err) {
return Promise.reject(err)
}
}
}
}看着上面处理过的的代码 有些同学可能还是会不明觉厉。
那么我们继续处理一下：
function compose (middleware) {
return function (context, next) {
// last called middleware #
let index = -1
return dispatch(0)
function dispatch (i) {
index = i
let fn = middleware[i]
if (i === middleware.length) {
fn = next
}
if (!fn) return
return fn(context, function next () {
return dispatch(i + 1)
})
}
}
}这样一来 程序更加简单了 跟async/await也没有任何关系了，让我们看下结果好了
var ms = [
function foo (ctx, next) {
console.log('foo1')
next()
console.log('foo2')
},
function bar (ctx, next) {
console.log('bar1')
next()
console.log('bar2')
},
function qux (ctx, next) {
console.log('qux1')
next()
console.log('qux2')
}
]
compose(ms)()执行上面的程序我们可以发现依次输出：
foo1
bar1
qux1
qux2
bar2
foo2
同样是所谓koa的洋葱模型，到这里我们就可以得出这样一个结论：koa的中间件模型跟async或者generator并没有实际联系，只是koa强调async优先。所谓中间件暂停也只是回调函数的原因（在我看来promise.then与回调其实没有什么区别，甚至async/await也是回调的一种形式）。