关于express路由管理的几种自动化方法

前言

我们平时在使用 express 写代码的过程中,会根据类别,将路由分为多个不同的文件,然后在项目的入口文件(例如 app.js)中将其依次挂载,例如:

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const index = require("./routes/index");
const user = require("./routes/user");
// ...其他路由文件

app.use("/", index);
app.use("/user", user);
// ...挂载其他路由

但是当路由文件过多时,这样写会多出很多重复性的代码,而且当我添加一个新的路由模块时,除了编写路由文件本身,还需要到 app.js 入口文件中将新路由文件挂载上去,不够灵活,因此,我们需要想一些办法来管理我们的路由,使其能够自动化,免除频繁修改入口文件的操作。

管理思路

我们的项目目录主要是这样的:

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├─routes
├─index.js
├─user.js
├─sub
├─index.js
├─a.js
├─app.js

首先,我们来看一下,express 的路由管理主要由三部分组成,路由方法(method)、路由路径(path)和路由处理器(handle),一般情况下,路由方法和路由处理器是由路由文件自己来管理,在一个路由文件中,我们经常使用这样的写法:

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// routes/user.js
const express = require("express");
const router = express.Router();

// 路由的方法,处理器和部分路径
router.get("/", function (req, res, next) {
res.send("respond with a resource");
});

module.exports = router;

然后在入口文件中添加上共通的路由前缀:

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app.use("/user", require("./routes/user"));

根据这种思路,我们主要处理的就是路由路径这个部分。在这个部分我们有两种处理方式,一种是根据路径和文件名自动生成路由的共通路径前缀,路由文件只编写剩余不共通部分的路径;还有一种则是路径完全由路由文件自己来管理,在挂载时直接挂载到根路径'/'上。

管理实例

自动生成前缀

我们通过扫描项目目录,可以将文件在项目中的路径转化为 express 的路由路径模式,自动生成路由前缀,例如路由文件routes/sub/a.js就会为转化成路由前缀/sub/a,路由文件a.js中只要编写/sub/a后面的路径部分即可。

项目目录为:

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├─routes
├─index.js
├─user.js
├─sub
├─index.js
├─a.js
├─app.js
├─helper.js

主要的实现代码为:

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// helper.js
const fs = require("fs");
const path = require("path");

/**
* 将文件名修正为前缀
*
* @param {String} filename
* @returns {String}
*/
function transform(filename) {
return (
filename
.slice(0, filename.lastIndexOf("."))
// 分隔符转换
.replace(/\\/g, "/")
// index去除
.replace("/index", "/")
// 路径头部/修正
.replace(/^[/]*/, "/")
// 路径尾部/去除
.replace(/[/]*$/, "")
);
}

/**
* 文件路径转模块名(去.js后缀)
*
* @param {any} rootDir 模块入口
* @param {any} excludeFile 要排除的入口文件
* @returns
*/
exports.scanDirModules = function scanDirModules(rootDir, excludeFile) {
if (!excludeFile) {
// 默认入口文件为目录下的 index.js
excludeFile = path.join(rootDir, "index.js");
}
// 模块集合
const modules = {};
// 获取目录下的第一级子文件为路由文件队列
let filenames = fs.readdirSync(rootDir);
while (filenames.length) {
// 路由文件相对路径
const relativeFilePath = filenames.shift();
// 路由文件绝对路径
const absFilePath = path.join(rootDir, relativeFilePath);
// 排除入口文件
if (absFilePath === excludeFile) {
continue;
}
if (fs.statSync(absFilePath).isDirectory()) {
// 是文件夹的情况下,读取子目录文件,添加到路由文件队列中
const subFiles = fs
.readdirSync(absFilePath)
.map((v) => path.join(absFilePath.replace(rootDir, ""), v));
filenames = filenames.concat(subFiles);
} else {
// 是文件的情况下,将文件路径转化为路由前缀,添加路由前缀和路由模块到模块集合中
const prefix = transform(relativeFilePath);
modules[prefix] = require(absFilePath);
}
}
return modules;
};

然后,在路由目录的入口 index 文件下,加入这么一段代码(scanDirModules 方法需要从之前编写的 helper.js 文件中引入):

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const scanResult = scanDirModules(__dirname, __filename);
for (const prefix in scanResult) {
if (scanResult.hasOwnProperty(prefix)) {
router.use(prefix, scanResult[prefix]);
}
}

在 app.js 入口文件中只需要将所有路由相关代码改成一句:

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app.use("/", require("./routes"));

这样就完成了路由前缀的自动生成和路由自动挂载了。

效果展示:

我们将routes/sub/a.js的内容定为:

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// routes/sub/a.js
const express = require("express");
const router = express.Router();

router.get("/", function (req, res) {
res.send("sub/a/");
});

module.exports = router;

挂载效果:

访问结果:

这种自动生成前缀的方法,在路由目录层级不深时,可以起到很好的作用,但是当目录层级较多时,就会暴露出缺点:阅读代码时路由路径不明确,不能直观地看到完整路径,而且生成前缀的灵活性不高。

后者可以使用自定义导出对象和挂载方式的方法来解决,但是前者我暂时没有什么好的解决方法,因此我们来看一下之前提到的另一种自动化方法。

直接挂载到根路径

这种方法的扫描思路和前一种方法相似,不同之处在于,在编写路由文件的时候,我们需要写完整路由的路径,例如:

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// routes/sub/a.js
const express = require("express");
const router = express.Router();

router.get("/sub/a", function (req, res) {
res.send("sub/a/");
});

module.exports = router;

扫描部分的代码修改为:

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exports.scanDirModulesWithoutPrefix = function scanDirModulesWithoutPrefix(
rootDir,
excludeFile
) {
if (!excludeFile) {
// 默认入口文件为目录下的 index.js
excludeFile = path.join(rootDir, "index.js");
}
const modules = [];
let filenames = fs.readdirSync(rootDir);
while (filenames.length) {
// 路由文件相对路径
const relativeFilePath = filenames.shift();
// 路由文件绝对路径
const absFilePath = path.join(rootDir, relativeFilePath);
// 排除入口文件
if (absFilePath === excludeFile) {
continue;
}
if (fs.statSync(absFilePath).isDirectory()) {
// 是文件夹的情况下,读取子目录文件,添加到路由文件队列中
const subFiles = fs
.readdirSync(absFilePath)
.map((v) => path.join(absFilePath.replace(rootDir, ""), v));
filenames = filenames.concat(subFiles);
} else {
// 是文件的情况下,将模块添加到模块数组中
modules.push(require(absFilePath));
}
}
return modules;
};

路由入口文件修改为:

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// 获取 routes 目录下所有路由模块,并挂载到一个路由上
const routeModules = scanDirModulesWithoutPrefix(__dirname, __filename);
routeModules.forEach((routeModule) => {
router.use(routeModule);
});

挂载效果:

这种方法可以明确的看到路由的完整路径,在阅读代码时不会出现因为层级过深而导致出现阅读困难的情况,但是明显的缺点就是需要编写大量的路径相关代码,路径重用性又太低。

那么有没有一种方法,既能保证共通路径的重用性,又能保证代码的可阅读性呢?

有,我们可以用 JavaScript 的装饰器(Decorator)来进行路由的管理。

装饰器实现路由管理

装饰器的思路来自于 Java 的 MVC 框架Spring MVC,在 Spring MVC 中,路由的编写方式是这样的:

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// 类上的 RequestMapping 注解用来设置共通的路径前缀
@Controller
@RequestMapping("/")
public class SampleController {

// 方法上的 RequestMapping 注解用来设置剩余路径和路由方法
@RequestMapping("/", method=RequestMethod.GET)
public String index() {
return "Hello World!";
}

// GetMapping 注解相当于已经指定了GET访问方法的 RequestMapping
@GetMapping("/1")
public String index1() {
return "Hello World!1";
}
}

在 ES6 之后,在 js 中编写类已经变得非常容易,我们也可以仿照 Spring MVC 的路由方式来管理 express 中的路由。

思路整理

关于 JavaScript 的装饰器,可以参考这两篇文章:

探寻 ECMAScript 中的装饰器 Decorator

JS 装饰器(Decorator)场景实战

在进行实现之前,我们先简单整理一下实现的思路。我的思路是,为了阅读方便,每一个路由文件包括一个类(Controller),每个类上有两种装饰器。

第一种装饰器是在类上添加的,用来将这个类下面的所有方法绑定到一个共通的路由前缀上;

而第二种装饰器则是添加到类中的方法上的,用来将方法绑定到一个指定的 HTTP 请求方法和路由路径上。

这两种装饰器也都接收剩余的参数,作为需要绑定的中间件。

除了编写装饰器本身之外,我们还需要一个注册函数,用来指定需要绑定的 express 对象和需要扫描的路由目录。

准备工作

为了使用装饰器这个特性,我们需要使用一些 babel 插件:

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$ yarn add babel-register babel-preset-env babel-plugin-transform-decorators-legacy

编写.babelrc文件:

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{
"presets": ["env"],
"plugins": ["transform-decorators-legacy"]
}

在 app.js 中注册babel-register

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require("babel-register");

注册函数编写

注册函数的功能较为简单,因此我们先来编写注册函数:

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let app = null;

/**
* 扫描并引入目录下的模块
*
* @private
* @param {string} routesDir 路由目录
*/
function scanDirModules(routesDir) {
if (!fs.existsSync(routesDir)) {
return;
}
let filenames = fs.readdirSync(routesDir);
while (filenames.length) {
// 路由文件相对路径
const relativeFilePath = filenames.shift();
// 路由文件绝对路径
const absFilePath = path.join(routesDir, relativeFilePath);
if (fs.statSync(absFilePath).isDirectory()) {
// 是文件夹的情况下,读取子目录文件,添加到路由文件队列中
const subFiles = fs
.readdirSync(absFilePath)
.map((v) => path.join(absFilePath.replace(routesDir, ""), v));
filenames = filenames.concat(subFiles);
} else {
// require路由文件
require(absFilePath);
}
}
}

/**
* 注册express服务器
*
* @param {Object} options 注册选项
* @param {express.Application} options.app express服务器对象
* @param {string|Array<string>} options.routesDir 要扫描的路由目录
*/
function register(options) {
app = options.app;
// 支持扫描多个路由目录
const routesDirs =
typeof options.routesDir === "string"
? [options.routesDir]
: options.routesDir;
routesDirs.forEach((dir) => {
scanDirModules(dir);
});
}

通过获取 express 的 app 对象,将其注册到文件的顶级变量 app,可以让其余的装饰器函数访问到 app 对象从而完成路由注册。

routesDir可以是字符串也可以是字符串的数组,代表了需要扫描的路由目录,将其转化为字符串数组后依次进行扫描。

scanDirModules方法与之前的扫描方法类似,只是这里只需要将路由文件 require 进来就行,不需要返回。

装饰器编写

装饰器部分分为两部分,装饰类的路由装饰器Router和其余装饰方法的请求处理装饰器(Get, Post, Put, Delete, All, Custom)。

在方法装饰器的编写上,由于装饰器的行为相似,因此我们可以编写一个抽象函数,用来生成不同 HTTP 请求方法的不同装饰器。

抽象函数的具体代码为:

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/**
* 生成对应HTTP请求方法的装饰器
*
* @param {string} httpMethod 请求方法
* @param {string|RegExp} pattern 请求路径
* @param {Array<Function>} middlewares 中间件数组
* @returns {MethodDecorator}
*/
function generateMethodDecorator(httpMethod, pattern, middlewares) {
return function (target, methodName, descriptor) {
if (!target._routeMethods) {
target._routeMethods = {};
}
// 为自定义方法生成对应的方法存储对象
if (!target._routeMethods[httpMethod]) {
target._routeMethods[httpMethod] = {};
}
target._routeMethods[httpMethod][pattern] = [
...middlewares,
target[methodName],
];
return descriptor;
};
}

这里的target表示类的原型对象,methodName则是需要装饰的类方法的名称,我们将类方法和它的前置中间件组成一个数组,存储到类原型对象上的_routeMethods属性中,以便类装饰器调用。

要生成一个 HTTP 请求方法的装饰器,只需要调用这个生成函数即可。

例如生成一个 GET 方法的装饰器,则只需要:

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/**
* GET 方法装饰器
*
* @param {string|RegExp} pattern 路由路径
* @param {Array<Function>} middlewares 中间件数组
* @returns {MethodDecorator}
*/
function Get(pattern, ...middlewares) {
return generateMethodDecorator("get", pattern, middlewares);
}

路由装饰器(类装饰器)的代码为:

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/**
* Router 类装饰器,使用在 class 上,生成一个带有共通前缀和中间件的路由
*
* @param {string|RegExp} prefix 路由前缀
* @param {express.RouterOptions} routerOption 路由选项
* @param {Array<Function>} middlewares 中间件数组
* @returns {ClassDecorator}
*/
function Router(prefix, routerOption, ...middlewares) {
// 判断是否有路由选项,没有则当做中间件来使用
if (typeof routerOption === "function") {
middlewares.unshift(routerOption);
routerOption = undefined;
}

/**
* 为类生成一个 router,
* 该装饰器会在所有方法装饰器执行完后才执行
*
* @param {Function} target 路由类对象
*/
return function (target) {
const router = express.Router(routerOption);
const _routeMethods = target.prototype._routeMethods;
// 遍历挂载路由
for (const method in _routeMethods) {
if (_routeMethods.hasOwnProperty(method)) {
const methods = _routeMethods[method];
for (const path in methods) {
if (methods.hasOwnProperty(path)) {
router[method](path, ...methods[path]);
}
}
}
}
delete target.prototype._routeMethods;
app.use(prefix, ...middlewares, router);
};
}

这里的 target 是类对象,当装饰器对类进行处理时,我们生成一个新的 express 路由对象,将放置在类对象原型上的_routeMethods 属性进行遍历,获取到对应的路由方法、路由路径和路由处理函数,并挂载到这个路由对象上。

需要注意,类装饰器的处理会放在方法装饰器之后进行,因此我们不能直接在方法装饰器上进行挂载,需要将其存储起来,在类装饰器上完成挂载工作。

编写路由文件

我们的路由文件也需要进行大幅度的改动,将其转化为下面类似的形式:

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// routes/sub/a.js
// Router 和 Get 装饰器从你的装饰器文件中引入
@Router("/sub/a")
class SubAController {
@Get("/")
index(req, res, next) {
res.send("sub/a/");
}
}

module.exports = SubAController;

挂载效果

用装饰器编写路由的相关代码我已经单独建立了一个github 仓库,并发布成了一个 npm 包——express-derouter,欢迎各位 star。

总结

以上就是我最近所思考的有关于 express 路由管理自动化的几种方法,其中装饰器挂载的方式由于 js 自身原因,在还原 Spring MVC 的其他功能上有所限制,如果你对更加强大的功能有要求的话,可以看看 TypeScript 基于 express 的一个 MVC 框架——nest,相信它应该更能满足你的需求。


关于express路由管理的几种自动化方法
https://kainstar.github.io/archives/2018/02/17/关于express路由管理的几种自动化方法/
作者
KainStar
发布于
2018年2月17日
许可协议