如何从头开始实现node.js的koa框架

前言

Koa.js是node.js最流行的后端框架之一，很多网站都使用Koa进行开发，社区中也出现了大量基于koa封装的企业级框架。然而，在这些辉煌成就的背后，作为核心引擎的koa代码库本身却非常简洁，人们不得不惊叹它的巧妙设计。

在平时的工作和开发中，作者是koa的重度使用者，所以他自然对它背后的原理非常感兴趣，所以他在业余时间研究它。然而，本文不是源代码分析，而是向您展示如何从头开始开发和实现koa框架。在这个过程中，将展示koa中最重要的概念和原则。相信看完这篇文章，大家对koa会有更深的了解。同时，看完这篇文章后，他们会阅读koa源代码，他们的思维会非常流畅。

首先，发布了作者实现的koa框架的代码基地址：simpleKoa

需要注意的是，本文实现的koa是koa 2版本，即基于async/await，所以节点版本应该在7.6以上。如果读者的node版本较低，建议升级，或者安装babel-cli，使用babel-node运行示例。

四条主线

笔者认为，要理解koa，主要需要理解四条主线，这四条主线实际上是实现koa的四个步骤，即

封装节点http Server构造resquest、response、context对象的中间件机制的错误处理将在下面逐一分析。

主线1:封装节点http Server:从hello world开始

首先，不考虑框架，如果使用本机http模块实现一个返回hello world的后端应用，代码如下：

让http=require(' http ')；let server=http . createserver((req，RES)={ RES . write head(200)；RES . end(' hello world ')；});server . listening(3000，()={ console . log(' listening on 3000 ')；});实现koa的第一步是封装这个本地进程。为此，我们首先创建Application.js来实现一个应用程序对象：

//application . jslet http=require(' http ')；类应用程序{/***构造函数*/构造函数(){这。回调函数；}/* * *打开http服务器并传递回调*/listen(.args){ let server=http . create server(this . callback())；server.listen(.args)；}/* * *挂载回调函数* @param {Function} fn回调处理程序*/use(fn){ this . callbackfunc=fn；}/* * *获取http服务器所需的回调函数* @ return { function } fn */callback(){ return(req，RES)={this。回调函数；};} }模块。导出=应用程序；然后创建示例. js:

让simpleKoa=require('。/application’)；let app=new simple KOA()；app.use((req，RES)={ RES . write head(200)；RES . end(' hello world ')；});app.listen(3000，()={console.log('在3000上侦听')；});可以看到，我们已经初步完成了http服务器的封装，主要实现了app.use注册回调函数，app.listen语法sugar启动服务器并传入回调函数，这是典型的koa风格。

然而，美中不足的是，我们传入的回调函数的参数仍然使用req和res，即node的原始请求和响应对象。api提供的这些原始对象和方法不够方便，不符合框架需要提供的可用性。因此，我们需要进入第二条主线。

主线2:构建请求、响应、上下文对象

如果你阅读koa文档，你会发现koa有三个重要的对象，它们是请求、响应、上下文。其中请求是节点原生请求的封装，响应是节点原生响应对象的封装，上下文对象是