Part4.Node全栈探索：企业级框架应用探讨(5/5)

Egg.js 项目架构与脚手架工具解析

Egg.js 是一个基于 Koa 的 Node.js Web 框架，专为企业级应用构建，具有可扩展性和多功能性。它的项目架构和脚手架工具可以帮助开发者快速搭建和管理应用程序。

一、Egg.js 项目架构

一个典型的 Egg.js 项目结构如下：

my-egg-project/
├── app/
│   ├── controller/       // 控制器，处理请求和响应
│   ├── middleware/       // 中间件，处理请求和响应的中间逻辑
│   ├── model/            // 数据模型，通常用于与数据库交互
│   ├── service/          // 服务层，业务逻辑处理
│   ├── router.js         // 路由配置
│   └── view/             // 视图层，静态文件和模板
├── config/               // 配置文件
│   ├── config.default.js // 默认配置
│   └── config.prod.js    // 生产配置
├── public/               // 公共静态资源
├── test/                 // 测试目录
├── logs/                 // 日志文件
├── package.json          // 项目配置文件
└── .gitignore            // Git 忽略文件

各个目录的详细说明：

• app/：

  • controller：处理请求和响应，路由请求交给相应的控制器。
  • middleware：编写自定义中间件，入站请求可以通过中间件处理。
  • model：用于定义数据模型，负责与数据库交互。
  • service：封装业务逻辑的层，提供数据处理能力。
  • router.js：定义应用的路由规则，处理 URL 与控制器之间的映射。
  • view：存放视图文件，例如 handlebars、pug 模板等。

• config/：

  • 该目录定义项目的配置。config.default.js 包含默认配置，config.prod.js 适用于生产环境的配置信息。

• public/：

  • 用于存放静态资源，如 CSS、图片和 JavaScript 文件。

• test/：

  • 存放测试相关的文件和脚本。

• logs/：

  • 存放应用的日志文件。

• package.json：

  • 描述项目和其依赖项的配置文件。

• .gitignore：

  • 主要用于指定不需要在 Git 中跟踪的文件和目录。

二、Egg.js 脚手架工具

Egg.js 提供了一个命令行工具 egg-init，用于快速创建基于 Egg.js 的项目框架。以下是使用脚手架工具的步骤：

1. 全局安装 Egg.js 脚手架工具：

   npm install -g egg-init
   

2. 创建新项目： 运行以下命令来初始化一个新的 Egg.js 项目：

   egg-init my-egg-project --type=simple
   

   这里 my-egg-project 是您的项目名称，--type=simple 可以选择不同的项目模板，如 simple、es6 等。

3. 安装依赖： 进入项目目录并安装依赖：

   cd my-egg-project
   npm install
   

4. 运行项目： 使用以下命令启动应用：

   npm run dev
   

   默认服务会在 localhost:7001 上运行，您可以在浏览器中访问。

三、总结

Egg.js 提供了灵活且组织良好的项目架构，适合构建复杂的企业级应用。通过 egg-init 脚手架工具，开发者可以快速启动新的项目，节省了手动配置的时间。该框架以 Koa 为底层，充分继承了 Koa 的中间件架构，增强了代码复用性和扩展性，使其非常适合现代 Web 开发需求。

Egg.js 中间件机制与洋葱模型探究

在 Egg.js 中，中间件机制是基于 Koa 的设计理念，实现了一种 "洋葱圈" 模型，该模型允许多个中间件之间以一定的顺序处理请求。下面是关于 Egg.js 中间件及洋葱圈模型的详细介绍。

一、Egg.js 中间件机制

1. 中间件的概念

中间件是处理请求和响应的函数，它具有以下特点：

• 可以访问请求和响应对象：您可以在中间件中访问和修改请求（ctx.request）和响应（ctx.response）对象。
• 可以控制流程：中间件可以选择执行下一个中间件，或终止请求的处理流程。
• 可以进行请求前和请求后的处理：在请求被发送到路由处理之前或者在响应准备好后进行数据处理。

2. 中间件的定义

在 Egg.js 应用中，您可以在 app/middleware 目录下定义自定义中间件。例如，我们创建一个记录请求日志的中间件。

// app/middleware/logger.js

module.exports = () => {
  return async (ctx, next) => {
    const start = Date.now();
    await next(); // 执行后续中间件
    const ms = Date.now() - start;
    console.log(`[${ctx.method}] ${ctx.url} - ${ms}ms`);
  };
};

3. 中间件的注册

在 config/config.default.js 中注册中间件：

// config/config.default.js

exports.middleware = ['logger']; // 注册中间件

4. 中间件的作用范围

Egg.js 支持全局中间件和局部中间件：

• 全局中间件：在 config/config.default.js 中注册的中间件会在所有请求中生效。
• 局部中间件：可以在路由定义时指定某个中间件，仅在特定路由上生效。

// app/router.js
module.exports = app => {
  const { router, controller } = app;
  router.get('/user', app.middleware.logger(), controller.user.index); // 仅在 /user 路由上使用 logger 中间件
};

二、洋葱圈模型

洋葱圈模型是 Koa 和 Egg.js 中间件机制的核心。

1. 执行顺序：

   • 洋葱圈模型形象地展示了中间件的执行顺序：当一个请求到达时，首先会从外向内一个一个执行中间件，然后是路由处理，之后再从内向外依次执行中间件。这意味着中间件可以在请求被处理之前和之后执行某些操作。

2. 模型示意：

   • 当请求进入，执行的顺序如下图所示：

        ┌─────────────┐
        │  中间件 A  │
        └─────────────┘
              ↓ (next)
        ┌─────────────┐
        │  中间件 B  │
        └─────────────┘
              ↓ (next)
        ┌─────────────┐
        │  路由处理   │
        └─────────────┘
              ↑ (next)
        ┌─────────────┐
        │  中间件 B  │
        └─────────────┘
              ↑
        ┌─────────────┐
        │  中间件 A  │
        └─────────────┘
     

解析：

• 请求进入：当请求到达时，首先执行中间件 A。
• 进入下一个中间件：await next() 表示继续向下执行下一个中间件或路由处理。
• 路由处理：这个阶段是请求的核心处理逻辑，一般是调用相应的控制器。
• 请求返回：在路由处理完成后，逐渐向外返回，执行每个中间件的后续逻辑。

三、总结

Egg.js 的中间件机制基于洋葱圈模型，提供了一种灵活而强大的方式来处理请求和响应。通过将不同的业务逻辑分解为单独的中间件，开发者可以轻松地管理和组织代码，增强应用的可维护性和可扩展性。同时，洋葱圈模型的设计也使得中间件之间可以实现干净的流程控制，是构建复杂应用的重要工具。

Egg.js 路由、控制器与服务详解

在 Egg.js 中，路由、控制器和服务是构建 Web 应用的核心组件。它们各自负责不同的任务，共同协作以实现应用的功能。下面详细介绍这三个组件的概念、作用以及它们之间的关系。

一、路由（Router）

1. 路由的概念

路由是定义 URL 与处理该 URL 请求的控制器之间的映射关系。路由决定了当用户访问某个 URL 时，应用应该调用哪个控制器来处理请求。

2. 路由的定义

在 Egg.js 中，路由定义在 app/router.js 文件中。以下是一个简单的路由定义示例：

// app/router.js
module.exports = app => {
  const { router, controller } = app;

  // 定义一个 GET 请求的路由
  router.get('/', controller.home.index);

  // 定义一个 POST 请求的路由
  router.post('/user', controller.user.create);

  // 定义一个带参数的路由
  router.get('/user/:id', controller.user.show);
};

3. 路由的作用

• URL 映射：将 URL 映射到相应的控制器方法。
• 请求方法：支持不同的 HTTP 请求方法（如 GET、POST、PUT、DELETE 等）。
• 参数传递：支持路径参数、查询参数和请求体参数的传递。

二、控制器（Controller）

1. 控制器的概念

控制器是处理用户请求的核心组件。它负责接收请求、调用服务层处理业务逻辑，并返回响应。

2. 控制器的定义

在 Egg.js 中，控制器定义在 app/controller 目录下。以下是一个简单的控制器示例：

// app/controller/home.js
const Controller = require('egg').Controller;

class HomeController extends Controller {
  async index() {
    const { ctx } = this;
    ctx.body = 'Hello, Egg.js!';
  }
}

module.exports = HomeController;

3. 控制器的作用

• 请求处理：接收和解析请求数据。
• 业务逻辑调用：调用服务层处理业务逻辑。
• 响应生成：生成并返回响应数据。

三、服务（Service）

1. 服务的概念

服务层是封装业务逻辑的地方。它负责处理与数据库、第三方 API 等的交互，提供数据处理能力。

2. 服务的定义

在 Egg.js 中，服务定义在 app/service 目录下。以下是一个简单的服务示例：

// app/service/user.js
const Service = require('egg').Service;

class UserService extends Service {
  async find(id) {
    const user = await this.ctx.db.query('SELECT * FROM users WHERE id = ?', id);
    return user;
  }
}

module.exports = UserService;

3. 服务的作用

• 业务逻辑封装：封装复杂的业务逻辑，提供可复用的服务方法。
• 数据处理：处理与数据库、第三方 API 等的交互。
• 数据验证：在服务层进行数据验证，确保数据的合法性。

四、三者之间的关系

1. 路由与控制器：

   • 路由将 URL 映射到控制器的方法。
   • 控制器接收请求并调用相应的服务方法处理业务逻辑。

2. 控制器与服务：

   • 控制器调用服务层的方法来处理业务逻辑。
   • 服务层返回处理结果给控制器。

3. 服务与数据库：

   • 服务层负责与数据库或其他数据源进行交互。
   • 服务层提供数据处理和业务逻辑的封装。

五、总结

在 Egg.js 中，路由、控制器和服务是构建 Web 应用的核心组件。路由负责 URL 映射，控制器负责请求处理和响应生成，服务负责业务逻辑的封装和数据处理。三者之间通过清晰的职责划分和协作，共同实现应用的功能。这种设计模式使得代码结构清晰、易于维护和扩展。

Egg.js 插件机制及开发实践

在 Egg.js 中，插件机制是一个非常重要的特性，它允许开发者通过插件的形式扩展应用的功能和行为。这种机制使得 Egg.js 可以根据需求灵活调整和增加功能，同时也提高了代码的复用性和维护性。下面我们将详细介绍 Egg.js 的插件机制和插件的开发过程。

一、Egg.js 插件机制

1. 插件的概念

插件是 Egg.js 应用的一部分，可以为框架添加新的功能或扩展现有功能。每个插件都可以绑定生命周期事件，提供中间件、控制器、服务等。

2. 插件的架构

Egg.js 插件通常包含以下几个部分：

• 配置：插件的配置选项。
• 中间件：可以在应用中使用的中间件。
• 控制器：提供控制器功能。
• 服务：封装业务逻辑。

二、如何使用已有的插件

Egg.js 提供了许多内置插件，如数据库、缓存、验证等。使用这些插件通常只需要在 config/plugin.js 中进行简单的配置：

// config/plugin.js
exports.mysql = {
  enable: true,
  package: 'egg-mysql',
};

exports.redis = {
  enable: true,
  package: 'egg-redis',
};

三、创建一个自定义插件

创建自定义插件的步骤通常包括以下几个方面：

1. 通过脚手架创建插件

通过 CLI 工具（如 Yeoman）可以快速生成插件的基本结构，你也可以手动创建。

mkdir egg-example-plugin
cd egg-example-plugin
mkdir app
mkdir app/middleware
mkdir app/controller
mkdir app/service
touch app/middleware/myMiddleware.js
touch app/controller/myController.js
touch app/service/myService.js

2. 编写插件代码

在上述创建的目录中编写插件的具体逻辑。

中间件示例

// app/middleware/myMiddleware.js
module.exports = () => {
  return async (ctx, next) => {
    console.log('Before middleware');
    await next(); // 执行下一个中间件
    console.log('After middleware');
  };
};

控制器示例

// app/controller/myController.js
const Controller = require('egg').Controller;

class MyController extends Controller {
  async index() {
    const { ctx } = this;
    ctx.body = "Hello from myController!";
  }
}

module.exports = MyController;

服务示例

// app/service/myService.js
const Service = require('egg').Service;

class MyService extends Service {
  async getData() {
    // 这里可以使用数据库操作、API 请求等
    return { message: 'Hello from service!' };
  }
}

module.exports = MyService;

3. 插件的配置和注册

在应用的 config/plugin.js 文件中注册插件：

// config/plugin.js
exports.myPlugin = {
  enable: true, // 启用插件
  package: 'egg-example-plugin', // 插件包名
};

4. 使用插件

在路由文件中使用插件定义的中间件、控制器或服务：

// app/router.js
module.exports = app => {
  const { router, controller } = app;

  // 使用中间件
  router.get('/my', app.middleware.myMiddleware(), controller.myController.index);
};

四、插件的生命周期

Egg.js 支持插件生命周期，以保证插件的初始化、配置和销毁过程。插件的生命周期包括：

• beforeStart：在应用启动之前执行，可以在此进行一些初始化操作。
• didLoad：在插件加载完成后执行，适合进行一些依赖的连接或其他设置。
• willReady：在应用准备就绪之后执行，通常用于建立数据库连接等。
• beforeClose：在应用即将关闭时执行，可以在此清理资源。

五、总结

Egg.js 的插件机制使得扩展应用功能变得非常灵活和简单。通过定义中间件、控制器和服务，开发者可以高效实现业务逻辑。插件不仅支持框架内置的功能扩展，也支持自定义插件的开发，提升了 Egg.js 应用的可维护性和可扩展性。开发者可以根据需求，轻松创建和使用各种插件，以适应不同业务场景和需求。

Egg.js 定时任务：node - schedule 应用

在 Egg.js 中，定时任务调度是通过内置的 egg-schedule 插件实现的。这个功能允许你在指定的时间间隔执行任务，非常适用于处理后台任务、定时更新数据、自动发送邮件等需求。下面将详细介绍如何在 Egg.js 中设置和使用定时任务调度。

一、安装和配置

1. 安装 egg-schedule

在你的 Egg.js 项目中，egg-schedule 插件一般是自带的。如果没有，你可以手动安装：

npm install egg-schedule --save

2. 配置插件

在 config/plugin.js 文件中启用 egg-schedule 插件，通常默认是启用的。如果没有，可以添加以下代码：

// config/plugin.js
exports.schedule = {
  enable: true,
  package: 'egg-schedule',
};

二、创建定时任务

在 Egg.js 中，定时任务通常是在 app/schedule 目录下编写。你可以创建一个新的文件来定义你的定时任务。

1. 创建任务文件

在 app/schedule 目录下创建一个新的任务文件，例如 myTask.js：

mkdir -p app/schedule
touch app/schedule/myTask.js

2. 编写任务逻辑

在 myTask.js 文件中，定义你的定时任务。以下是一个简单的定时任务示例，它每分钟执行一次：

// app/schedule/myTask.js
const Schedule = require('egg').Schedule;

class MyTask extends Schedule {
  // Cron 表达式，每分钟执行一次
  static get schedule() {
    return {
      cron: '*/1 * * * *',
      type: 'worker', // 指定 worker 类型，支持 'worker' 和 'all'
    };
  }

  // 定义任务逻辑
  async task(ctx) {
    ctx.logger.info('My task is running every minute.');
    // 你可以在这里编写任务逻辑，如调用服务、发送请求等
    const result = await ctx.service.myService.getData();
    ctx.logger.info('Data fetched: ', result);
  }
}

module.exports = MyTask;

三、定时任务配置

1. Cron 表达式

Egg.js 使用 Cron 表达式来调度任务。这里是一些常见的 Cron 表达式示例：

• */1 * * * * : 每分钟
• 0 * * * * : 每小时的第一分钟
• 0 0 * * * : 每日的午夜
• 0 0 * * 0 : 每周的周日午夜

2. 任务类型

可以设置任务的类型：

• worker：任务在一个 worker 中执行，适合需要访问 worker 专属数据的任务。
• all：任务在所有 worker 中执行，适合不依赖于特定 worker 的任务。

四、运行定时任务

当你启动 Egg.js 应用时，定时任务会根据配置自动开始执行。你只需要使用以下命令启动应用：

npm run dev  # 启动开发模式

五、查看日志

你可以在应用的日志中查看定时任务的执行情况，Egg.js 默认会记录任务的执行信息。可以在 logs/${appName}/egg-web.log 或 logs/${appName}/egg-worker.log 中查看相关日志。

六、注意事项

1. 单例执行：默认情况下，定时任务是以单例方式执行，即在集群模式下，任务会在一个 worker 中执行，而不是每个 worker 中都执行。

2. 容错处理：在定时任务中，建议添加错误处理逻辑，避免因为错误导致任务失败。如有必要，可以使用 try-catch 语句捕获并记录错误。

3. 资源管理：定时任务应当关注资源的使用，确保任务不会因为高频次执行导致资源被过度占用。

七、总结

Egg.js 提供的定时任务调度功能非常强大且易用。通过 egg-schedule 插件，你可以灵活地设置和管理定时任务，在应用中实现后台自动化处理。结合合理的 Cron 表达式和任务管理策略，可以有效提升应用的工作效率。

Egg.js 全栈实战：Mongoose 等多技术融合

在本实战中，我们将创建一个基础的 Egg.js 项目，该项目使用 Mongoose 作为 MongoDB 的 ORM，Nunjucks 作为模板引擎，并使用 TypeScript 来增强代码的可读性和可维护性。以下是项目的详细步骤。

一、环境准备

确保已安装以下开发工具：

• Node.js 和 npm
• MongoDB 数据库
• TypeScript（可选，取决于项目设置）

二、创建项目

1. 初始化 Egg.js 项目

   使用 Egg.js CLI 来创建项目：

   npx egg-init egg-example --type=simple
   cd egg-example
   npm install
   

2. 安装依赖

   安装 Mongoose、Nunjucks 和 TypeScript：

   npm install mongoose egg-nunjucks --save
   npm install typescript ts-node @types/node @types/egg --save-dev
   

三、配置 TypeScript

1. 添加 TypeScript 配置文件

   在项目根目录中创建 tsconfig.json 文件：

   {
     "compi