什么是代理，它在 Node.js 中是如何工作的？

原文作者：Victor Jonah

原文地址：blog.logrocket.com/proxy-serve…

翻译：一川

写在前面

在本文中，我们将深入研究代理服务器，包括它们是什么、它们的优点、可用的类型以及它们的潜在缺点。然后，我们将探索如何在Node 中使用Proxy.js以掌握幕后发生的事情。

什么是代理服务器？

想象一下自己在一家餐馆里。你想点一瓶赤霞珠，但你不想去酒吧。相反，你打电话给服务员，给他们你的订单，他们去酒吧为你点一瓶葡萄酒。在这种情况下，您是计算机，服务员是代理服务器，吧台是互联网。

代理服务器充当中间人，在不向互联网提供您的信息的情况下传达您的需求和请求。代理还可以允许您绕过某些安全阻止，并允许您访问可能被阻止的信息。这是通过使用不泄露您的个人IP地址的代理服务器来实现的。

每台与互联网通信的计算机都已经有一个互联网协议（IP）地址。对于个人用户，IP 地址就像您计算机的住宅地址。就像服务员知道把你的葡萄酒带到哪张桌子一样，互联网知道将你请求的数据发送回你的IP地址。

另一方面，当代理服务器发送您的请求时，它能够将您的IP地址更改为自己的地址和“位置”，从而保护您的个人地址和数据。

那么为什么要使用代理服务器呢？您应该始终使用一个来保护您的 IP 吗？这是搜索数据的最安全方式吗？如何确保使用正确的服务器？这些都是重要的问题，我们将在以下部分中回答它们。

为什么要使用代理服务器？

个人或组织使用代理的原因有多种，其中最常见的是解锁其所在地区受限制的网站或在浏览时保持匿名。以下是可能使用代理服务器的一些情况：

访问受限制的 Web 内容：到目前为止，大多数组织已经开始使用代理服务器，但长期以来，员工可以使用代理在工作中使用代理访问被禁止的 Web 内容，例如音乐、视频或游戏网站。Web 用户还可以使用代理服务器绕过特定区域中被阻止的 Web 内容。例如，如果您因为出国旅行而无法通过流媒体服务观看电影，则使用代理服务器可以欺骗流媒体网站，使其相信您仍在自己的国家/地区
提供匿名性：使用代理可以保护网络冲浪者在浏览时不会泄露其身份。代理还可以防止用户的 Web 活动被跟踪，并确保其 IP 地址和个人信息的安全
提高安全性：除了匿名之外，代理服务器还提供额外的安全优势，包括加密的Web请求以及设置为Web过滤器或防火墙的能力
更快的性能：尽管代理服务器不与互联网共享个人信息，但它们仍然能够缓存经常访问的Web内容。在我们的葡萄酒示例中，服务员可能没有告诉调酒师你是谁，但下次你来餐厅时，他们会知道你更喜欢出租车。通过保留经常访问的资源的副本，代理服务器可以减少带宽使用，从而提高浏览速度

正向和反向代理类型

有两种主要类型的代理服务器：正向代理和反向代理。代理的功能方向不同：有些在客户端和服务器之间移动，而另一些则在服务器和客户端之间移动。我们将在下面更详细地讨论这个问题。

前向代理

转发代理（通常称为隧道或网关）是互联网上最常见且最易于访问的代理类型。转发代理是为组织或特定个人提供服务的开放代理，就像我们在上一节中介绍的用例一样。转发代理最常见的用途是存储和转发网页，它通过减少带宽使用来提高性能。

转发代理放置在互联网和客户端之间；如果代理归组织所有，则将其放置在内部网络中。许多组织使用转发代理来监视 Web 请求和响应、限制对某些Web内容的访问、加密事务以及更改IP地址以保持匿名。

反向代理

与正向代理不同，反向代理不是开放的。相反，它们在后端运行，并且通常由其内部网络中的组织使用。

反向代理接收来自客户端的每个请求，充当中间服务器，然后将这些请求转发到应处理该请求的实际服务器。然后，来自服务器的响应通过代理发送到客户端，就像它来自 Web 服务器本身一样。

反向代理体系结构有很多好处，但最常见的是负载平衡。由于反向代理位于互联网和Web服务器之间，因此它能够将请求和流量分发到不同的服务器，并管理内容的缓存以限制服务器过载。

在内部网络中安装反向代理的其他原因包括：

压缩：通过压缩 Web 文件来增加加载时间
安全性：防止 DDoS 攻击。攻击不是到达实际服务器，而是攻击代理
外联网发布：通过防火墙管理对内容的访问
勺子喂食：缓存Web内容并限制多余的资源支出
加密：保护私人数据并管理 SSL

在Node.js中使用代理

现在我们了解了什么是代理以及它们的用途，我们准备探索如何在 Node.js 中使用代理。下面，我们将使用 npm 包制作一个简单的代理。（查看此 Github 存储库以获取完整代码。

我们将使用此 npm 包来演示如何将客户端 GET 请求代理到目标主机。首先，我们必须初始化我们的项目以生成我们的 package.json 和 index.js 文件：

npm init

接下来，我们将安装两个依赖项：

expres：我们的迷你节点框架
http-proxy-middleware：代理框架

npm install express http-proxy-middleware

在 index.js 文件（或要代理请求的任何文件）中，添加以下必需依赖项：

import { Router } from 'express';
import { createProxyMiddleware } from 'http-proxy-middleware'

最后，我们添加选项并定义我们的路由：

const router = Router();

const options = {
    target: 'https://jsonplaceholder.typicode.com/users', // target host
    changeOrigin: true, // needed for virtual hosted sites
    pathRewrite: {
       [`^/api/users/all`]: '',
    }, // rewrites our endpoints to '' when forwarded to our target
}
router.get('/all', createProxyMiddleware(options));

通过使用pathRewrite，我们能够将具有端点 api/users/all 的应用程序代理到名为jsonplaceholder 的 API。当我们的客户端从浏览器点击 api/users/all时，他们将收到来自 https://jsonplaceholder.typicode.com/users 的用户列表，如下所示：

利用代理在Node.js中进行缓存

代理也可用于在Node.js中进行缓存。让我们通过一个使用apicache包的示例来了解如何执行此操作。

在下面添加代码片段：

import apicache from 'apicache';

let cache = apicache.middleware;

router.get('/all', cacheMiddleware(), createProxyMiddleware(options));

function cacheMiddleware() {
    const cacheOptions = {
      statusCodes: { include: [200] },
      defaultDuration: 300000,
      appendKey: (req:any, res: any) => req.method
    } as any;
    let cacheMiddleware = apicache.options(cacheOptions).middleware();
    return cacheMiddleware;
  }

这会将代理请求缓存五分钟，在此期间，完整代码变为：

import { Router } from 'express';
import apicache from 'apicache'
import {createProxyMiddleware} from 'http-proxy-middleware'
const router = Router();

 // proxy middleware options
const options = {
    target: 'https://jsonplaceholder.typicode.com/users', // target host
    changeOrigin: true, // needed for virtual hosted sites
    pathRewrite: {
       [`^/api/users/all`]: '',
    },
}
router.get('/all', cacheMiddleware(), createProxyMiddleware(options));

function cacheMiddleware() {
    const cacheOptions = {
      statusCodes: { include: [200] },
      defaultDuration: 300000,
      appendKey: (req:any, res: any) => req.method
    } as any;
    let cacheMiddleware = apicache.options(cacheOptions).middleware();
    return cacheMiddleware;
  }

export default router;

让我们通过在浏览器控制台中运行下面的测试脚本来测试这一点：

console.time('first fetch')
await fetch('http://localhost:3000/api/users/all')
console.timeEnd('first fetch')
console.time('second fetch')
await fetch('http://localhost:3000/api/users/all')
console.timeEnd('second fetch')
console.time('third fetch')
await fetch('http://localhost:3000/api/users/all')
console.timeEnd('third fetch')

结果如下：

如您所见，初始请求从外部服务器获取响应大约需要 764 秒（https://jsonplaceholder.typicode.com/users），但后续请求的请求时间较短，第二个请求为 482 秒，第三个请求为 13 秒，这是由于从服务器缓存获取响应而不是直接向 https://jsonplaceholder.typicode.com/users 端点发出请求。

在Node.js中使用代理进行负载平衡

代理也可用于 Node.js 中的负载平衡。让我们更新上一节中的示例，以启用目标之间的负载均衡。

添加下面的代码片段：

const targets = [
    'https://jsonplaceholder.typicode.com/users',
    'https://jsonplaceholder.typicode.com/posts'
]

const options = {
    target: targets[(Math.floor(Math.random() * 2))], // target host
    changeOrigin: true, // needed for virtual hosted sites
    pathRewrite: {
       [`^/api/users/all`]: '',
    },
}

这会将两个目标服务器添加为代理的目标终结点。理想情况下，这些服务器将运行相同的应用程序代码。

此方法使用随机数在两个可用终结点之间对请求进行负载均衡。然后缓存结果，完整代码变为：

import { Router } from 'express';
import apicache from 'apicache';
import {createProxyMiddleware} from 'http-proxy-middleware';
const router = Router();

const targets = [
    'https://jsonplaceholder.typicode.com/users',
    'https://jsonplaceholder.typicode.com/posts'
]
const options = {
    target: targets[(Math.floor(Math.random() * 2))], // target host
    changeOrigin: true, // needed for virtual hosted sites
    pathRewrite: {
       [`^/api/users/all`]: '',
    },
}
router.get('/all', cacheMiddleware(), createProxyMiddleware(options));

function cacheMiddleware() {
    const cacheOptions = {
      statusCodes: { include: [200] },
      defaultDuration: 60000,
      appendKey: (req:any, res: any) => req.method
    } as any;
    let cacheMiddleware = apicache.options(cacheOptions).middleware();
    return cacheMiddleware;
  }
export default router;