#技术 #全栈 #javascript #nodejs #后台开发

本篇介绍后台开发的常用技术与概念，以Node.js的Express框架为例，Express是Node.js上最流行的开发框架，十分轻量，提供了一套方便开发的工具方法。当前使用最多的是Express4.0版本。

Express太轻，叫他框架都有点不合适。个人认为框架的特点是我们编写的代码被框架调用，而Express只是提供了一套便捷的API与相关中间件。

学习资料：

知识图谱：nodejs进阶与Express知识图谱，尽量在其他技术上也可以通用。

基本使用

生成项目--express-generator

该工具会自动生成Express工程目录，安装mvc的结构新建一些目录

 npm install express-generator -g
 express myapp
 
 .
├── app.js // 主文件，设置中间件间，被www调用
├── bin
│   └── www // 启动脚本，建立了一个server，监听了端口，不用这个启动就自己写在app.js中，更清晰。
├── package.json
├── public // 静态资源
│   ├── images
│   ├── javascripts
│   └── stylesheets
│       └── style.css
├── routes // 路由，设置了一堆get post方法的路由
│   ├── index.js
│   └── users.js
└── views // html或者模板文件，这里用的jade
    ├── error.jade
    ├── index.jade
    └── layout.jade

启动服务

var express = require('express');
var app = express();
// 一个内置的中间件，处理静态资源
app.use(express.static(__dirname + '/public'));
// 这里设置其他中间件。。
// 这里设置路由。。
// 监听端口
app.listen(8080);

路由设置

本质也是中间件，安装路径分发请求

app.get('/', function (req, res) {
  res.send('Hello World!');
});

响应请求

这里的req和res和Nodejs原生的相同，只是在我们添加了一些中间件之后，req中会多一些变量，帮助我们处理请求。可以在不涉及 Express 的情况下调用 req.pipe()、req.on('data', callback) 和要执行的其他任何函数，如res.end()等。

Express添加了一些便捷方法

一般中间件

中间件会被链式调用，处理请求

// 定义中间件
var myLogger = function (req, res, next) {
  console.log('LOGGED');
  next(); // 如果不调用，表示结束，不会启动下个中间件
};
// next 带参数表示错误
function uselessMiddleware(req, res, next) {
  next('出错了！');
}
function uselessMiddleware(req, res, next) {
  res.end("ending...");
}
// 使用中间件
app.use(someMiddleware);
app.use('/path', someMiddleware);
// 其他
app.all("*",someMiddleware);// 所有请求都会调用
app.get("*",someMiddleware);// get请求会调用，Express还提供post、put、delete方法
// 除了绝对匹配以外，Express允许模式匹配，参加文档

// 使用第三方库
var bodyParser = require('body-parser'); 
app.use(bodyParser.json({limit: '1mb'}));

错误处理

在其他 app.use() 和路由调用之后，最后定义错误处理中间件

// 与其他中间件不同，它有四个参数，第一个是error
app.use(function(err, req, res, next) {
  console.error(err.stack);
  res.status(500).send('Something broke!');
});
// 可以定义多个错误处理中间件

模板引擎的使用

// 默认这个目录下面
// app.set('views', './views')
// 设置这个之后，下面的render不用在.jade的后缀了。同理，也可以设置html
app.set('view engine', 'jade');

app.get('/', function (req, res) {
  res.render('index', { title: 'Hey', message: 'Hello there!'});
});

jade是一种格式的模板引擎，注意是服务端渲染使用，它的语法与html不同，感觉不如ejs，还是保留原始的html比较好。

核心概念

中间件

这个概念在后台十分广泛，广义上的中间件是任何在系统中通用的组件，比如在分布式系统中的消息队列，缓存系统，配置管理系统，soa治理系统，都可以称之为中间件。这里的中间件也有通用的含义，如对http的结果的预处理（body解析，路由）。

nodejs中的中间件是使用的connect库，深入学习https://github.com/alsotang/node-lessons/tree/master/lesson18

路由

通俗的说就是对请求地址的分发，按照地址路由给某个方法来处理。因此需要一些正则表达式的知识。

多个函数处理一个路由

app.get('/example/b', function (req, res, next) {
  console.log('the response will be sent by the next function ...');
  next();
}, function (req, res) {
  res.send('Hello from B!');
});

链式处理的便捷方法 app.route('/book')

app.route('/book')
  .get(function(req, res) { // 对book的get方法处理
    res.send('Get a random book');
  })
  .post(function(req, res) { // 对book的post方法处理
    res.send('Add a book');
  })
  .put(function(req, res) { // 对book的put方法处理
    res.send('Update the book');
  });

Express的Router方法可以模块化的处理路由

var express = require('express');
var router = express.Router();
// middleware that is specific to this router
router.use(function timeLog(req, res, next) {
  console.log('Time: ', Date.now());
  next();
});
// define the home page route
router.get('/', function(req, res) {
  res.send('Birds home page');
});
// define the about route
router.get('/about', function(req, res) {
  res.send('About birds');
});
module.exports = router;

//////////////////////其他文件///////////////////////
var birds = require('./birds');
app.use('/birds', birds); // 对/birds/xxx的路由

模板引擎与render

渲染一个常用的概念，主要用来对前端界面（html）的填值处理。渲染分为服务端渲染和客户端渲染。

模板引擎是渲染填值的工具，如jade主要用于服务端，ejs两端通用，可以深入学习ejs的使用方法，和它的一些概念如layout模板等。

异步控制方法与回调地狱

实践

下面的总结有些乱，可以参考知识图谱梳理。

登录

授权登录oAuth2.0（第三方登录）

思考

MemCache Redis

memcache、redis为什么是必须的
由于应用程序实例作为单独的进程运行，因此它们不会共享同一内存空间。也就是说，对象位于应用程序每个实例的本地。因此，无法在应用程序代码中保存状态。然而，可以使用 Redis 之类的内存中数据存储器来存储与会话相关的数据和状态。此警告适用于几乎所有形式的水平扩展（无论是多个进程的集群还是多个物理服务器的集群）
对于负载均衡功能，可能必须确保与特定会话标识关联的请求连接到产生请求的进程。这称为会话亲缘关系或者粘性会话，可通过以上的建议来做到这一点：将 Redis 之类的数据存储器用于会话数据（取决于您的应用程序）。

数据库

mongodb hbase mysql 常见的数据库和应用场景
mongodb：不支持表 join，事务，schema-less(应用场景：log）
mongodb 和 mysql 要我选的话，无关紧要的应用我会选择 mongodb，就当个简单的存 json 数据的数据库来用；如果是线上应用，肯定还是会选择 mysql。毕竟 sql 比较成熟，而且各种常用场景的最佳实践都有先例了。

多进程与进程管理

nodejs是单线程的，一个进程中只有一个主线程，因此无法发挥多核CPU的优势。解决方法是启动多个nodejs实例，即一个程序启动多个相同的进程。这就需要一个中介来分发请求和管理进程的生命周期。常用的管理方式有

多进程带来的问题，如何进程间通讯，共享内存变量（如session），这就引入了redis或者memcache这些分布式缓存。

一个典型的场景：登录请求第一次被分配到A实例，缓存了一些值（如sessionId和对应的值，如登录成功），第二次请求被分配到B实例，由于它没有缓存的值，sessionId找不到，又被判定为未登录

测试

部署

HTTP 是一个无状态协议，所以客户端每次发出请求时，Server下一次请求无法得知上一次请求所包含的状态数据。两种方案解决这个问题。（重点：Server需要这些信息，来逻辑处理）

这两种技术都是在服务端解决http无状态的问题的方案，且主要用在浏览器中（有cookies实现），其思想可以通用，

另外一种是Token授权，主要是客户端的授权。这个技术往往用在由客户端维持状态，服务端仅仅提供无状态的服务的场景。（客户端凭token获取服务）

安全