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在抖音上有幸看到一个程序员讲述如何浏览源代码，次要分为三步：领悟思维、把握设计、领会细节。

  1. 领悟思维：只需领会作者设计框架的初衷和目标
  2. 把握设计：只需领会代码的接口和抽象类以及宏观的设计
  3. 领会细节：是基于顶层的形象接口设计，逐步开展代码的画卷

基于上述三步法，急不可待的拿Express开刀了。本次源码解析有什么不到位的中央各位读者能够在上面留言，咱们一起交换。

一、领悟思维

在Express中文网上，介绍Express是基于Node.js平台，疾速、凋谢、极简的Web开发框架。在这句话外面能够失去解读出以下几点含意：

  1. Express是基于Node.js平台，并且具备疾速、极简的特点，阐明其初衷就是为了通过扩大Node的性能来进步开发效率。
  2. 凋谢的特点阐明该框架不会对开发者过多的限度，能够自在的施展设想进行性能的扩大。
  3. Express是Web开发框架，阐明作者的定位就是为了更加不便的帮忙咱们解决HTTP的申请和响应。

二、把握设计

了解了作者设计的思维，上面从源码目录、外围设计原理及形象接口三个层面来对Express进行整体的把握。

2.1 源码目录

如下所示是Express的源码目录，相比拟来说还是比较简单的。

├─application.js---创立Express利用后可间接调用的api均在此处（外围）<br/>
├─express.js---入口文件，创立一个Express利用<br/>
├─request.js---丰盛了http中request实例上的性能<br/>
├─response.js---丰盛了http中response实例上的性能<br/>
├─utils.js---工具函数<br/>
├─view.js---与模板渲染相干的内容<br/>
├─router---与路由相干的内容（外围）<br/>
| ├─index.js<br/>
| ├─layer.js<br/>
| └route.js<br/>
├─middleware---与中间件相干的内容<br/>
| ├─init.js---会将新减少在request和response新减少的性能挂载到原始申请的request和response的原型上<br/>
| └query.js---将申请url中的query局部增加到request的query属性上<br/>

2.2 形象接口

对源码的目录构造有了肯定理解，上面利用UML类图对该零碎各个模块的依赖关系进一步理解，为后续源码剖析打好根底。

2.3 设计原理

这一部分是整个Express框架的外围，下图是整个框架的运行流程，一看是不是很懵逼，为了搞清楚这一部分，须要明确四个概念：Application、Router、Layer、Route。

为了明确上述四个概念，先引入一段代码
const express = require('./express');const res = require('./response');const app = express();app.get('/test1', (req, res, next) => {    console.log('one');    next();}, (req, res) => {    console.log('two');    res.end('two');})app.get('/test2', (req, res, next) => {    console.log('three');    next();}, (req, res) => {    console.log('four');    res.end('four');})app.listen(3000);
  1. Application
    示意一个Express利用，通过express()即可进行创立。
  2. Router<
    路由零碎，用于调度整个零碎的运行，在上述代码中该路由零碎蕴含app.get('/test1',……)和app.get('/test2',……)两大部分
  3. Layer
    代表一层，对于上述代码中app.get('/test1',……)和app.get('/test2',……)都能够成为一个Layer
  4. Route
    一个Layer中会有多个处理函数的状况，这多个处理函数形成了Route，而Route中的每一个函数又成为Route中的Layer。对于上述代码中，app.get('/test1',……)中的两个函数形成一个Route，每个函数又是Route中的Layer。

理解完上述概念后，联合该幅图，就大略能对整个流程有了直观感触。首先启动服务，而后客户端发动了http://localhost:3000/test2的申请，该过程应该如何运行呢？

  1. 启动服务时会顺次执行程序，将该路由零碎中的门路、申请办法、处理函数进行存储（这些信息依据肯定构造存储在Router、Layer和Route中）
  2. 对相应的地址进行监听，期待申请达到。
  3. 申请达到，首先依据申请的path去从上到下进行匹配，门路匹配正确则进入该Layer，否则跳出该Layer。
  4. 若匹配到该Layer，则进行申请形式的匹配，若匹配形式匹配正确，则执行该对应Route中的函数。

上述解释的比较简单，后续会在细节局部进一步论述。

三、领会细节

通过上述对Express设计原理的剖析，上面将从两个方面做进一步的源码解读，上面流程图是一个常见的Express我的项目的过程，首先会进行app实例初始化、而后调用一系列中间件，最初建设监听。对于整个工程的运行来说，次要分为两个阶段：初始化阶段、申请解决阶段，上面将以app.get()为例来论述一下该外围细节。

3.1 初始化阶段

上面利用app.get()这个路由来理解一下工程的初始化阶段。

  1. 首先来看一下app.get()的内容(源代码中app.get()是通过遍历methods的形式产生)

    app.get = function(path){    // ……    this.lazyrouter();    var route = this._router.route(path);    route.get.apply(route, slice.call(arguments, 1));    return this;};

  2. 在app.lazyrouter()会实现router的实例化过程

    app.lazyrouter = function lazyrouter() {  if (!this._router) {    this._router = new Router({      caseSensitive: this.enabled('case sensitive routing'),      strict: this.enabled('strict routing')    });    // 此处会应用一些中间件    this._router.use(query(this.get('query parser fn')));    this._router.use(middleware.init(this));  }};

    留神：该过程中其实是利用了单例模式，保障整个过程中获取router实例的唯一性。

  3. 调用router.route()办法实现layer的实例化、解决及保留，并返回实例化后的route。(留神源码中是proto.route)

    router.prototype.route = function route(path) {  var route = new Route(path);  var layer = new Layer(path, {    sensitive: this.caseSensitive,    strict: this.strict,    end: true  }, route.dispatch.bind(route));  layer.route = route;// 把route放到layer上  this.stack.push(layer); // 把layer放到数组中  return route;};

  4. 将该app.get()中的函数存储到route的stack中。(留神源码中也是通过遍历method的形式将get挂载到route的prototype上)

    Route.prototype.get = function(){    var handles = flatten(slice.call(arguments));    for (var i = 0; i < handles.length; i++) {      var handle = handles[i];      // ……      // 给route增加layer，这个层中须要寄存办法名和handler      var layer = Layer('/', {}, handle);      layer.method = method;      this.methods[method] = true;      this.stack.push(layer);    }    return this;  };

留神：上述代码均删除了源码中一些异样判断逻辑，不便读者看清整体框架。

通过上述的剖析，能够看出初始化阶段次要做了两件事件：

  1. 将路由解决形式（app.get()、app.post()……）、app.use()等划分为路由零碎中的一个Layer。
  2. 对于每一个层中的处理函数全副存储至Route对象中，一个Route对象与一个Layer互相映射。

3.2 申请解决阶段

当服务启动后即进入监听状态，期待申请达到后进行解决。

  1. app.listen()使服务进入监听状态（本质上是调用了http模块）

    app.listen = function listen() {  var server = http.createServer(this);  return server.listen.apply(server, arguments);};

  2. 当连贯建设会调用app实例，app实例中会立刻执行app.handle()函数，app.handle()函数会立刻调用路由零碎的处理函数router.handle()

    app.handle = function handle(req, res, callback) {  var router = this._router;  // 如果路由零碎中解决不了这个申请，就调用done办法  var done = callback || finalhandler(req, res, {    env: this.get('env'),    onerror: logerror.bind(this)  });  //……  router.handle(req, res, done);};

  3. router.handle()次要是依据门路获取是否有匹配的layer，当匹配到之后则调用layer.prototype.handle_request()去执行route中内容的解决

    router.prototype.handle = function handle(req, res, out) {  // 这个中央参数out就是done，当所有都匹配不到，就从路由零碎中进去，名字很形象  var self = this;  // ……  var stack = self.stack;    // ……  next();  function next(err) {    // ……    // get pathname of request    var path = getPathname(req);    // find next matching layer    var layer;    var match;    var route;    while (match !== true && idx < stack.length) {      layer = stack[idx++];      match = matchLayer(layer, path);      route = layer.route;      // ……    }    // no match    if (match !== true) {      return done(layerError);    }    // ……    // Capture one-time layer values    req.params = self.mergeParams      ? mergeParams(layer.params, parentParams)      : layer.params;    var layerPath = layer.path;    // this should be done for the layer    self.process_params(layer, paramcalled, req, res, function (err) {      if (err) {        return next(layerError || err);      }      if (route) {        return layer.handle_request(req, res, next);      }      trim_prefix(layer, layerError, layerPath, path);    });  }  function trim_prefix(layer, layerError, layerPath, path) {    // ……    if (layerError) {      layer.handle_error(layerError, req, res, next);    } else {      layer.handle_request(req, res, next);    }  }};

  4. layer.handle_request()会调用route.dispatch()触发route中内容的执行

    Layer.prototype.handle_request = function handle(req, res, next) {  var fn = this.handle;  if (fn.length > 3) {    // not a standard request handler    return next();  }  try {    fn(req, res, next);  } catch (err) {    next(err);  }};

  5. route中的通过判断申请的办法和route中layer的办法是否匹配，匹配的话则执行相应函数，若所有route中的layer都不匹配，则调到外层的layer中继续执行。

    Route.prototype.dispatch = function dispatch(req, res, done) {  var idx = 0;  var stack = this.stack;  if (stack.length === 0) {    return done();  }  var method = req.method.toLowerCase();  // ……      next();  // 此next办法是用户调用的next，如果调用next会执行内层的next办法，如果没有匹配到会调用外层的next办法  function next(err) {    // ……    var layer = stack[idx++];    if (!layer) {      return done(err);    }    if (layer.method && layer.method !== method) {      return next(err);    }    // 如果以后route中的layer的办法匹配到了，执行此layer上的handler    if (err) {      layer.handle_error(err, req, res, next);    } else {      layer.handle_request(req, res, next);    }  }};

通过上述的剖析，能够看出初始化阶段次要做了两件事件：

  1. 首先判断layer中的path和申请的path是否统一，统一则会进入route进行解决，否则调到下一层layer
  2. 在route中会判断route中的layer与申请办法是否统一，统一的话则函数执行，否则不执行，所有route中的layer执行完后跳到上层的layer进行执行。

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