Express源码解读03 - application

"version": "4.18.1",

1. 初始化应用app.init

1. createApplication里app.init()的来源

在express.js中，创建应用createApplication方法最后有一个方法我们还没有分析到，就是app.init()，调用express()后，内部会自动的执行app.init()方法。

// 创建应用
function createApplication() {
  var app = function (req, res, next) {
    app.handle(req, res, next);
  };

  mixin(app, EventEmitter.prototype, false);
  mixin(app, proto, false); //  false 不合并静态属性,

  // expose the prototype that will get set on requests
  app.request = Object.create(req, {
    app: { configurable: true, enumerable: true, writable: true, value: app },
  });

  // expose the prototype that will get set on responses
  app.response = Object.create(res, {
    app: { configurable: true, enumerable: true, writable: true, value: app },
  });

  app.init();
  return app;
}

这节里面主要分析init()，所以在createApplication里面，主要看的代理就两行

mixin(app, proto, false)
app.init();

mixin(app, proto, false)上节已经说过，proto其实就是app，mixin的作用就是将两个地方的app进行对象的合并

mixin合并了app后，在app里面就有了application里面的属性及方法，因此，下面的app.init()方法就是./application.js里面暴露的。（createApplication里面已经将application分离出去了）

2. app.init()干了啥？

可以看到，内部在express()调用的时候，就会执行app.init()，init方法的定义在application里面，具体如下

app.init = function init() {
  this.cache = {};    // 缓存
  this.engines = {};  // 模板引擎
  this.settings = {}; // 设置
  this.defaultConfiguration(); // 设置一些默认配置，settings里面的东西
};

这里的this指向的是app 初始化就是声明了三个对象，分别是缓存、模板引擎、配置，均是空对象 然后defaultConfiguration方法的作用是得到一些默认配置

defaultConfiguration其实就是利用app.set一堆设置setting默认值的操作，跑完defaultConfiguration方法后，为this.settings对象设置了如下初始值：

settings:{
  "x-powered-by": true,
  etag: "weak",
  "etag fn": function generateETag (body, encoding) {
    var buf = !Buffer.isBuffer(body)
      ? Buffer.from(body, encoding)
      : body
    
    return etag(buf, options)
  },
  env: "development",
  "query parser": "extended",
  "query parser fn": function parseExtendedQueryString(str) {
    return qs.parse(str, {
      allowPrototypes: true
    });
  },
  "subdomain offset": 2,
  "trust proxy": false,
  "trust proxy fn": function trustNone () {
    return false
  },
}

2. app.set()原理

在express中，提供了 app.set(name,value) 这样的API，可以存储任何想要的值，这在源码中有是这样实现的。

app.set = function set(setting, val) {
  if (arguments.length === 1) { // 若只有一个参数，是取值操作
    // app.get(setting)
    var settings = this.settings;

    // 根据原型链向上递归查找
    while (settings && settings !== Object.prototype) {
      if (hasOwnProperty.call(settings, setting)) {
        return settings[setting];
      }

      settings = Object.getPrototypeOf(settings); // 获取settings的原型给settings
    }

    return undefined;
  }

  debug('set "%s" to %o', setting, val); // 输出

  // set value
  this.settings[setting] = val;

  // trigger matched settings
  switch (setting) {
    case "etag":
      this.set("etag fn", compileETag(val));
      break;
    case "query parser":
      this.set("query parser fn", compileQueryParser(val));
      break;
    case "trust proxy":
      this.set("trust proxy fn", compileTrust(val));

      // trust proxy inherit back-compat
      Object.defineProperty(this.settings, trustProxyDefaultSymbol, {
        configurable: true,
        value: false,
      });

      break;
  }

  return this;
};

可以看出，源码里面app.set()方法，不仅做了存值操作，也做了取值操作，就是根据判断有几个参数来实现的。取值会根据原型链层层向上查找，最终都找不到，才会返回undefined

并且，若是设置etag、query parser、trust proxy的值，还会当独设置一个对应的处理函数在settings里面

对boolean类型的值时候进行设置值和取值的时候，为了简化操作，源码里面还提供四个方法，app.enabled、app.enable、app.disabled、app.disable，具体如下：

// 取值操作
app.enabled = function enabled(setting) { // 取值，返回布尔值
  return Boolean(this.set(setting));
};

app.disabled = function disabled(setting) { // 取值， 返回相反的布尔值
  return !this.set(setting);
};

// 设置值
app.enable = function enable(setting) {  // 设置setting为true
  return this.set(setting, true);
};

app.disable = function disable(setting) { // 设置setting为false
  return this.set(setting, false);
};

带ed的为取值，否则为设置值

取值还可以通过app.get()和app.get来操作，但是他们都只能传一个参数

那么问题来了，app.get不就和路由的get请求冲突了吗？是的，确实会与GET请求冲突，所以，源码里面是做了这样的操作

在路由匹配里面做了如下判断，来区分是去取值还是真正的路由。

if (method === "get" && arguments.length === 1) {
    // app.get(setting)
    return this.set(path);
}

3. 路由匹配

3.1 GET、POST、PUT、DELETE...匹配

路由在express里面也是内置的功能，不用单独安装，我们平时开发时，路由会有很多方法，比如GET、POST、DELETE、PUT等等，那么在express里面，是如来根据不同的路由来返回给客户端不同资源的呢？

路由系统在Express里面占了很大的比重，这里仅仅只是分析根据不同请求方法来匹配的方式，后面会有章节专门分析Express里面的路由。

在application.js里面，也做了路由的匹配，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;
  };
});

其中，methods是一个第三方的包，里面定义了所有请求方式的动词

可以看出，Express里面是通过循环的方式，将请求方式一个个的挂载在app上面的，当请求进来的时候，会自己去走请求方式对应的方法，至于其他的很多有关路由匹配的解释，这里暂时不做过多解释，后面文章会详细说到。

lazyrouter()方法是加载路由的，见名知意就是懒加载路由，由于express是自带路由系统的，正常应该是创建应用，就会加载路由，但是为了提高性能考虑，并非一创建应用就会加载路由系统，而是在用到了路由的时候，才会去加载。因此称作懒加载。

3.2 路由all方法

Express里面有这样的一种路由，app.all()方法，无论什么请求方式，只要请求的路径能匹配到all里面的path，就会走对应的路由处理函数，原理就是比路由方法匹配少了一个方法的匹配，直接走的路径匹配。

app.all = function all(path) {
  this.lazyrouter();

  var route = this._router.route(path);
  var args = slice.call(arguments, 1);

  for (var i = 0; i < methods.length; i++) {
    route[methods[i]].apply(route, args);
  }

  return this;
};

4. listen方法

每个WEB应用程序要与外界通信，都需要有一个端口，这里的端口指的是虚拟端口（其它还有物理端口，可以理解为插口），listen方法是用来监听端口的

Express对http模块进行了封装，当调用app.listen()方法就会返回一个 http.Server 对象，所以可以直接使用app.listen(port)来监听端口并启动应用程序。

app.listen = function listen() {
  var server = http.createServer(this); // 创建http Serve对象，传入的是应用app
  return server.listen.apply(server, arguments); // 返回原生Nodejs的应用程序
};

可以看到，上面做的一系列有关app的操作，最终都是为创建http服务器对象做准备的

也就是说，只要一运行app.listen，就会启动一个http服务器，express()顶多就是创建一个应用程序，但是这个应用程序并没有启动，不能对外提供服务。