express中间件加载机制示例详解

下面是“express中间件加载机制示例详解”的完整攻略，分成以下几个部分进行讲解：

1. 什么是Express中间件

Express中间件(Middleware)是指处理HTTP请求的函数。它是一个函数，它可以访问请求对象(req)、响应对象(res)、和web应用程序中处理请求响应循环流程中的下一个中间件函数(next)。通俗的理解就是在请求和响应之间进行一系列的处理。应用程序可以使用多个中间件函数来处理请求和响应。每个中间件函数可以执行任何操作，例如：解析请求，验证身份，处理响应等等。

下面是一个简单的示例：

const express = require('express')
const app = express()

// 一个简单的中间件，用于打印请求地址
app.use((req, res, next) => {
  console.log('请求地址:', req.url)
  next()
})

app.listen(3000, () => {
  console.log('Example app listening on port 3000!')
})

上述代码中，我们使用了Express的use方法，注册了一个中间件函数。在这个中间件函数中，我们打印了当前请求的地址，并通过调用next()方法，将请求的控制权交给下一个中间件函数或路由处理程序。

2. Express中间件加载机制

Express中间件加载机制的本质就是“洋葱圈模型”，即请求从外层中间件开始往下传递，返回结果从下层中间件开始往上返回。具体的执行流程如下：

1. 请求进入时，首先进入第一个中间件函数；
2. 如果当前中间件函数没有调用next()方法，请求会被当前中间件拦截；
3. 如果当前中间件调用了next()方法，请求会被传递给下一个中间件函数；
4. 重复2-3步骤，直到请求被处理完毕。

Express中间件加载机制的优点是：可以对请求进行分层处理，提高代码的可维护性和可读性。

3. Express中的两种常用中间件

在Express中，有两种最常用的中间件：

1. 应用级中间件：通过设置app.use()函数注册到应用中，作用于所有的路由。常见的应用级中间件有日志记录、身份验证等。
2. 路由级中间件：通过设置router.use()函数注册到路由中，用于单独处理某一个或一些路由。常见的路由级中间件有错误处理、授权等。

下面给出两个具体的示例：

示例一：应用级中间件

该示例中，我们使用应用级中间件morgan记录日志。首先，我们需要使用npm安装morgan模块：

npm install morgan

接下来可以参考下面的示例代码：

const express = require('express')
const morgan = require('morgan')
const app = express()

// 使用morgan注册日志中间件
app.use(morgan('tiny'))

// 定义路由
app.get('/', (req, res) => {
  res.send('hello world')
})

// 启动应用
app.listen(3000, () => {
  console.log('Example app listening on port 3000!')
})

上述代码中，我们首先引入了morgan模块，然后使用app.use方法注册了一个应用级中间件。morgan模块会生成日志记录，并将其输出到控制台，从而方便我们进行调试和错误排查。最后，我们定义了一个路由，当用户请求网站根目录时，返回hello world。

示例二：路由级中间件

该示例中，我们使用Express的路由级中间件，模拟用户的登录验证。具体的代码如下：

const express = require('express')
const app = express()

// 定义路由级中间件
const checkAuth = (req, res, next) => {
  const user = req.headers['user']

  if (user === 'admin') {
    next() // 用户已经登录，继续执行下一个中间件
  } else {
    res.sendStatus(401) // 返回401状态码，提示用户未经授权
  }
}

// 使用路由级中间件
app.get('/dashboard', checkAuth, (req, res) => {
  res.send('dashboard')
})

// 启动应用
app.listen(3000, () => {
  console.log('Example app listening on port 3000!')
})

上述代码中，我们首先定义了一个路由级中间件checkAuth，用于检查用户是否已经登录。在这个中间件函数中，我们获取了请求头中的user字段，如果这个字段的值是admin，则表示用户已经登录，在这种情况下，将请求控制权通过调用next()方法传递给后续的中间件函数。如果这个字段的值不是admin，则表示用户未经授权，返回401状态码。

最后，我们使用app.get方法定义了一个路由/dashboard，并通过调用checkAuth中间件函数对用户的登录状态进行了验证。