Koa洋葱模型以及简单实现

koa使用洋葱模型

koa是由Express原班人马打造的轻量级的node框架，koa使用中间件机制，避免了重复繁重的函数回调。其中间件的调用和执行，正是基于洋葱模型。下面代码，反映出koa是如何调用执行中间件的：

const Koa = require('koa')
const app = new Koa()
// 中间件A
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log('A start')
  await next()
  console.log('A end')
})
// 中间件B
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log('B start')
  await next()
  console.log('B end')
})
// 中间件C
app.use(async (ctx, next) => {
  console.log('C start')
  await next()
  console.log('C end')
})

app.use(async (ctx, next) => {
  console.log('hello')
  ctx.response.body = 'hello'
})
app.listen(3000)

上面的代码片段，node执行并在浏览器打开urlhttp://localhost:3000/后，控制台打印的结果是： A start -> B start -> C start -> hello -> C end -> B end -> A end 。其执行过程，像极了洋葱圈，所以被称为“洋葱模型”，每个洋葱圈是一个中间件， 中间件就是异步函数，其两个参数含义如下：

• ctx，koa的执行上下文，是对node的request和response的封装
• next，返回值是Promise的函数，触发下一个中间件的进入和执行

koa的每个请求的执行过程，即中间件的加载和执行，不同中间件可处理不同的事务；中间件的执行，有下面特点

1. 遇到await next()，立即进入下一个中间件；
2. 所有的中间件，已经被“进入过”，再回过头来执行next；
3. “先进后出”，先进入的中间件，next是后执行的；

koa的洋葱模型是如何实现的？

• app.use，是加载和保存一个中间件。所以，可以使用一个数组保存所有已经被加载的中间件；
• koa-compose模块，实现了所有中间件的调度执行；遇到next()，即进入下一个中间件；所有中间件都已进入，再执行next的结果

let _app = {}
_app.middleware = []

_app.use = function (fn) {
  this.middleware.push(fn)
}

function compose(middleware) {
  function dispatch(index) {
    let fn = middleware[index]
    if(!fn) {
      return Promise.resolve()
    }
    try {
      return Promise.resolve(fn(() => {
        return dispatch(index + 1)
      }))
    } catch(err) {
      return Promise.reject(err)
    }
  }
  return dispatch(0)
}

// 测试
_app.use(async (next) => {
  console.log('111')
  await next()
  console.log('111 end')
})

_app.use(async (next) => {
  console.log('222')
  await next()
  console.log('222 end')
})

compose(_app.middleware)

为方便演示洋葱模型的执行逻辑，这里的中间件实现，并没有加入ctx；

1. Promise.resolve(fn(() => { return dispatch(index+1) }))，使得中间件函数fn立即执行；
2. fn中间件的执行，当遇到 await next()，会触发 dispatch(index+1)，至此，新的中间件开始执行，重复步骤1；
3. 当middleware数组被遍历执行完，程序终止；