Koa 应用程序是一个包含一组中间件函数的对象，它是按照类似堆栈的方式组织和执行的。
这是 koa 对自己的介绍，其他 koa 依赖的库其实都可以算是中间件，koa-router 也不例外。
ps: 本文代码中的中文解释是对代码的讲解，省略号(…)代表省略部分代码
文章最后有简版router的项目地址
对 koa-router 的猜想
通过 koa 最简单的 hellow world 例子可以看出原生对请求的处理方式:
const Koa = require('koa');
const app = new Koa();
app.use(async ctx => {
ctx.body = 'Hello World';
});
app.listen(3000);
要是我们想简单的实现路由的话，可以添加一些判断条件
app.use(async ctx => {
if (ctx.path === '/one' && ctx.method === 'get') {
ctx.body = 'Hello World';
} else {
ctx.status = 404;
ctx.body = '';
}
});
这样的话能实现简单对路由的实现，不过路由越多的话消耗的性能也就越大，而且不容易对特殊路由添加中间件。而更好的方法是使用面向对象的方式，根据请求的 path 和 method 返回相应的中间件处理函数和执行函数。
解读思路
这里要介绍下我解读 koa-router 源码的方法，我会先把 koa-router 的源码下载到本地，然后通读一遍（因为源码算是比较少的），从大体上知道 koa-router 执行流程，然后通过单元测试去 debug 分析。
Router 执行流程图
koa-router 流程.png
我认为 koa-router 最基本且核心的API有四个:
- router.match
可以根据请求的 path 和 method 筛选出匹配的 route - router.register
注册 route - router.routes
返回用于 koa 加载的中间件，通过 koa-compose 将middlewares 压缩成一个函数 - router.method(get、post等)
可以根据path、method 定义 router，并且可以将middleware绑定在路由上
解读
我们可以结合代码和单元测试对源码进行理解，由最简单的测试开始debug：
it('router can be accecced with ctx', function (done) {
var app = new Koa();
var router = new Router();
router.get('home', '/', function (ctx) {
ctx.body = {
url: ctx.router.url('home')
};
});
console.log(router.routes()); // 这是我加的，查看最后加载的routes
app.use(router.routes());
request(http.createServer(app.callback()))
.get('/')
.expect(200)
.end(function (err, res) {
if (err) return done(err);
expect(res.body.url).to.eql("/");
done();
});
});
router.routes() 返回:
function dispatch(ctx, next) {
debug('%s %s', ctx.method, ctx.path);
var path = router.opts.routerPath || ctx.routerPath || ctx.path;
var matched = router.match(path, ctx.method);
var layerChain, layer, i;
...
ctx.router = router;
if (!matched.route) return next();
// 获取已匹配的 routes (实例化 Layer 对象)
var matchedLayers = matched.pathAndMethod
...
// 若匹配了多个 route，则将多个执行函数 push 进一个数组
layerChain = matchedLayers.reduce(function(memo, layer) {
...
return memo.concat(layer.stack);
}, []);
return compose(layerChain)(ctx, next);
}
router.routes() 返回一个 dispatch 函数，从中可以看出请求进来会经过 router.match(后面有分析)，然后将匹配到的 route 的执行函数 push 进数组，并通过 compose(koa-compose) 函数合并返回。
然后在打印出 compose(layerChain) 方法，可以看到其实最后请求执行的函数是对ctx.body = {url: ctx.router.url('home')}; 的 compose 封装函数，在效果上相当于
app.use(ctx => {
ctx.body = {
url: ctx.router.url('home')
};
});
- Router 构造函数
function Router(opts) {
if (!(this instanceof Router)) {
return new Router(opts);
}
this.opts = opts || {};
// 定义各方法
this.methods = this.opts.methods || [
'HEAD',
'OPTIONS',
'GET',
'PUT',
'PATCH',
'POST',
'DELETE'
];
this.params = {};
// 初始化定义 route 栈
this.stack = [];
};
- 分析 router.method 方法
// methods ['get', 'post', 'delete', 'put', 'patch', ...]
methods.forEach(function (method) {
Router.prototype[method] = function (name, path, middleware) {
var middleware;
if (typeof path === 'string' || path instanceof RegExp) {
// 若第二个参数是 string 或 正则表达式，则将后面的参数归为 middleware
middleware = Array.prototype.slice.call(arguments, 2);
} else {
// 否则说明没有传 name 参数，将第一个参数置为path，之后的参数归为 middleware
middleware = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);
path = name;
name = null;
}
// 注册 route（下面会讲到 register 方法）
this.register(path, [method], middleware, {
name: name
});
// 返回 Router 对象，可以链式调用
return this;
};
});
- 分析 router.register 方法
Router.prototype.register = function (path, methods, middleware, opts) {
opts = opts || {};
var stack = this.stack;
...
// create route
// 实例化一个 Layer 对象，Layer 对象将 path 转为 regexp，并增加了匹配 path 的可选 ops 参数
var route = new Layer(path, methods, middleware, {
end: opts.end === false ? opts.end : true,
name: opts.name,
sensitive: opts.sensitive || this.opts.sensitive || false,
strict: opts.strict || this.opts.strict || false,
prefix: opts.prefix || this.opts.prefix || "",
ignoreCaptures: opts.ignoreCaptures
});
console.log(route);
/**
* Layer {
* ...省略部分属性
* methods: [ 'HEAD', 'GET' ],
* stack: [ [Function] ],
* path: '/',
* regexp: { /^(?:\/(?=$))?$/i keys: [] } } // 用于匹配 path
*/
...
// 将注册的 route 存放在 stack 队列中
stack.push(route);
return route;
};
register 方法主要用于实例化 Layer 对象，并支持多各 path 同时注册、添加路由前缀等功能（展示代码忽略）。
- 分析 router.match
Router.prototype.match = function (path, method) {
// 获取已经注册的 routes （实例化Layer对象）
var layers = this.stack;
var layer;
var matched = {
path: [],
pathAndMethod: [],
route: false
};
// 循环查找能够匹配的route
for (var len = layers.length, i = 0; i < len; i++) {
layer = layers[i];
debug('test %s %s', layer.path, layer.regexp);
// 根据layer.regexp.test(path) 匹配
if (layer.match(path)) {
matched.path.push(layer);
// todo ~操作符暂时没懂
if (layer.methods.length === 0 || ~layer.methods.indexOf(method)) {
matched.pathAndMethod.push(layer);
// 将匹配标志 route 设为 true，这里我觉得改为 hitRoute 更容易理解
if (layer.methods.length) matched.route = true;
}
}
}
return matched;
};
实现简版Router
通过上面的分析，其实已经讲解了 koa-router 核心的部分：构造 Router 对象 => 定义 router 入口 => 匹配路由 => 合并中间件和执行函数输出；这4个API可以处理简单的 restful 请求，额外的API例如重定向、router.use、路由前缀等在了解核心代码后阅读起来就简单很多了；简版其实就是上面api的精简版，原理一致，可以到我的项目看下
simple-koa-router：https://github.com/masongzhi/simple-koa-router
总结
koa-router 帮我们定义并选择相应的路由，对路由添加中间件和一些兼容和验证的工作；在 koa 中间件应用的基础上，比较容易理解中间件的实现，koa-router 为我们做了更好的路由层管理，在设计上可以参考实现，同时研究优美源码也是对自己的一种提升。
