让Express支持async/await
发布于 2 年前 作者 beyond5959 6455 次浏览 来自 分享

随着 Node.js v8 的发布,Node.js 已原生支持 async/await 函数,Web 框架 Koa 也随之发布了 Koa 2 正式版,支持 async/await 中间件,为处理异步回调带来了极大的方便。

既然 Koa 2 已经支持 async/await 中间件了,为什么不直接用 Koa,而还要去改造 Express 让其支持 async/await 中间件呢?因为 Koa 2 正式版发布才不久,而很多老项目用的都还是 Express,不可能将其推倒用 Koa 重写,这样成本太高,但又想用到新语法带来的便利,那就只能对 Express 进行改造了,而且这种改造必须是对业务无侵入的,不然会带来很多的麻烦。

直接使用 async/await

让我们先来看下在 Express 中直接使用 async/await 函数的情况。

const express = require('express');
const app = express();
const { promisify } = require('util');
const { readFile } = require('fs');
const readFileAsync = promisify(readFile);
   
app.get('/', async function (req, res, next) {
  const data = await readFileAsync('./package.json');
  res.send(data.toString());
});
// Error Handler
app.use(function (err, req, res, next) {
  console.error('Error:', err);
  res.status(500).send('Service Error');
});
   
app.listen(3000, '127.0.0.1', function () {
  console.log(`Server running at http://${ this.address().address }:${ this.address().port }/`);
});

上面是没有对 Express 进行改造,直接使用 async/await 函数来处理请求,当请求http://127.0.0.1:3000/时,发现请求能正常请求,响应也能正常响应。这样似乎不对 Express 做任何改造也能直接使用 async/await 函数,但如果 async/await 函数里发生了错误能不能被我们的错误处理中间件处理呢?现在我们去读取一个不存在文件,例如将之前读取的package.json换成age.json

app.get('/', async function (req, res, next) {
  const data = await readFileAsync('./age.json');
  res.send(data.toString());
});

现在我们去请求http://127.0.0.1:3000/时,发现请求迟迟不能响应,最终会超时。而在终端报了如下的错误: UnhandlerRejectionError 发现错误并没有被错误处理中间件处理,而是抛出了一个unhandledRejection异常,现在如果我们用 try/catch 来手动捕获错误会是什么情况呢?

app.get('/', async function (req, res, next) {
  try {
    const data = await readFileAsync('./age.json');
    res.send(datas.toString());
  } catch(e) {
    next(e);
  }
});

发现请求被错误处理中间件处理了,说明我们手动显式的来捕获错误是可以的,但是如果在每个中间件或请求处理函数里面加一个 try/catch 也太不优雅了,对业务代码有一定的侵入性,代码也显得难看。所以通过直接使用 async/await 函数的实验,我们发现对 Express 改造的方向就是能够接收 async/await 函数里面抛出的错误,又对业务代码没有侵入性。

改造 Express

在 Express 中有两种方式来处理路由和中间件,一种是通过 Express 创建的 app,直接在 app 上添加中间件和处理路由,像下面这样:

const express = require('express');
const app = express();
   
app.use(function (req, res, next) {
  next();
});
app.get('/', function (req, res, next) {
  res.send('hello, world');
});
app.post('/', function (req, res, next) {
  res.send('hello, world');
});
   
app.listen(3000, '127.0.0.1', function () {
  console.log(`Server running at http://${ this.address().address }:${ this.address().port }/`);
});

另外一种是通过 Express 的 Router 创建的路由实例,直接在路由实例上添加中间件和处理路由,像下面这样:

const express = require('express');
const app = express();
const router = new express.Router();
app.use(router);
   
router.get('/', function (req, res, next) {
  res.send('hello, world');
});
router.post('/', function (req, res, next) {
  res.send('hello, world');
});
   
app.listen(3000, '127.0.0.1', function () {
  console.log(`Server running at http://${ this.address().address }:${ this.address().port }/`);
});

这两种方法可以混合起来用,现在我们思考一下怎样才能让一个形如app.get('/', async function(req, res, next){})的函数,让里面的 async 函数抛出的错误能被统一处理呢?要让错误被统一的处理当然要调用 next(err) 来让错误被传递到错误处理中间件,又由于 async 函数返回的是 Promise,所以肯定是形如这样的asyncFn().then().catch(function(err){ next(err) }),所以按这样改造一下就有如下的代码:

app.get = function (...data) {
  const params = [];
  for (let item of data) {
    if (Object.prototype.toString.call(item) !== '[object AsyncFunction]') {
      params.push(item);
      continue;
    }
    const handle = function (...data) {
      const [ req, res, next ] = data;
      item(req, res, next).then(next).catch(next);
    };
    params.push(handle);
  }
  app.get(...params)
}

上面的这段代码中,我们判断app.get()这个函数的参数中,若有 async 函数,就采用item(req, res, next).then(next).catch(next);来处理,这样就能捕获函数内抛出的错误,并传到错误处理中间件里面去。但是这段代码有一个明显的错误就是最后调用 app.get(),这样就递归了,破坏了 app.get 的功能,也根本处理不了请求,因此还需要继续改造。 我们之前说 Express 两种处理路由和中间件的方式可以混用,那么我们就混用这两种方式来避免递归,代码如下:

const express = require('express');
const app = express();
const router = new express.Router();
app.use(router);
    
app.get = function (...data) {
  const params = [];
  for (let item of data) {
    if (Object.prototype.toString.call(item) !== '[object AsyncFunction]') {
      params.push(item);
      continue;
    }
    const handle = function (...data) {
      const [ req, res, next ] = data;
      item(req, res, next).then(next).catch(next);
    };
    params.push(handle);
  }
  router.get(...params)
}

像上面这样改造之后似乎一切都能正常工作了,能正常处理请求了。但通过查看 Express 的源码,发现这样破坏了 app.get() 这个方法,因为 app.get() 不仅能用来处理路由,而且还能用来获取应用的配置,在 Express 中对应的源码如下:

methods.forEach(function(method){
  app[method] = function(path){
    if (method === 'get' && arguments.length === 1) {
      // app.get(setting)
      return this.set(path);
    }
    
    this.lazyrouter();
    
    var route = this._router.route(path);
    route[method].apply(route, slice.call(arguments, 1));
    return this;
  };
});

所以在改造时,我们也需要对 app.get 做特殊处理。在实际的应用中我们不仅有 get 请求,还有 post、put 和 delete 等请求,所以我们最终改造的代码如下:

const { promisify } = require('util');
const { readFile } = require('fs');
const readFileAsync = promisify(readFile);
const express = require('express');
const app = express();
const router = new express.Router();
const methods = [ 'get', 'post', 'put', 'delete' ];
app.use(router);
    
for (let method of methods) {
  app[method] = function (...data) {
    if (method === 'get' && data.length === 1) return app.set(data[0]);

    const params = [];
    for (let item of data) {
      if (Object.prototype.toString.call(item) !== '[object AsyncFunction]') {
        params.push(item);
        continue;
      }
      const handle = function (...data) {
        const [ req, res, next ] = data;
        item(req, res, next).then(next).catch(next);
      };
      params.push(handle);
    }
    router[method](...params);
  };
}
      
app.get('/', async function (req, res, next) {
  const data = await readFileAsync('./package.json');
  res.send(data.toString());
});
      
app.post('/', async function (req, res, next) {
  const data = await readFileAsync('./age.json');
  res.send(data.toString());
});
    
router.use(function (err, req, res, next) {
  console.error('Error:', err);
  res.status(500).send('Service Error');
}); 
     
app.listen(3000, '127.0.0.1', function () {
  console.log(`Server running at http://${ this.address().address }:${ this.address().port }/`);
});

现在就改造完了,我们只需要加一小段代码,就可以直接用 async function 作为 handler 处理请求,对业务也毫无侵入性,抛出的错误也能传递到错误处理中间件。

原文链接: 让Express支持async/await

10 回复

太长了,内容没看,只看标题,。。。。 维护旧项目就是烦, 明明有新的koa2强大又简介的来做,非要用旧的express来搞。

话说有个库express-async-errors就是处理这个的

我觉得 KOA+async / await 才是最好的搭配,反正Express也是KOA团队开发的,既然人家都推出更好用的KOA,就没有必要改造express了吧?

@Damhoo 新项目当然是建议直接上 Koa,这个改造主要是针对老项目用的是 Express,而又想用 async/await 的情况。

太重了,如果只是轻量级的改造的话,大致思路如下:

original: router.get(’/api/foo’, (req, res, next)=>{ // do some staff here }); with async,大体逻辑如下,实际情况需要进一步的抽象和改造, 所有的controller抽到一个模块中等等,后置的then函数做一些额外的处理等等

	function use(yourAsyncFn){
		return (req, res, next)=>{
			yourAsyncFn(req, res).then(result=> res.send(result)).catch(err=> res.status(500).send(err))
		}
	}
	
	const fooLogic = async (req, res)=>{
		//your code here
		let books = await getBooks();
		return {books}		
	}
	
	router.get('/api/foo', use(fooLogic));
	

同理 with co

	function useGen(yourGenFn){
		return (req, res, next)=>{
			co(yourGenFn(req, res)).then(result=> res.send(result)).catch(err=> res.status(500).send(err));
			// or co.wrap(yourGenFn)(req, res).then(result=> res.send(result)).catch(err=> res.status(500).send(err));
		}
	}

	const fooLogic = function *(req, res)=>{
		//your code here
		let books = yield getBooks();
		return {books}		
	}

	router.get('/api/foo', useGen(fooLogic));
	

@fantasticsoul 你这样侵入性太强了,我那样可以做到无缝切换,与别人合作开发时根本不需要提醒对方需要注意什么,是无感知的。

no,no, 你这样做才叫有入侵性,你可以仔细思考下, 实际业务逻辑,都是一个个router一个个文件,你的每一个router.getOrPostOrOther 前都要对router进行包裹吧?最后还不是抽象成一个函数或者一个模块? 而且什么叫无缝切换,如果是以async来驱动,业务逻辑全部得调整, 我的方法 可以 router.get(’/api/foo’,yourMethod) or router.get(’/api/foo’,useAsync(yourAsyncMethod)) or router.get(’/api/foo’,useCo(yourCoMethod))

怎么混用都行,可以在express里同时同时存在3中风格,方便你逐步迁移项目逻辑,而不加工express原来的任何函数

@fantasticsoul 不需要每个都包装,只需要在 app.js 里写一次就可以了。我指的无缝切换是指从原来的 router.get(’/api/foo’, method) 到直接用 router.get(’/api/foo’, async method)就可以了。

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