koa-grace v1.x版本请移步: https://github.com/xiongwilee/koa-grace/tree/master
Gracejs(又称:koa-grace v2) 是全新的基于koa v2.x的MVC+RESTful架构的前后端分离框架。
Gracejs是koa-grace的升级版,也可以叫koa-grace v2。
主要特性包括:
- 支持MVC架构,可以更便捷地生成服务端路由;
- 标准的RESTful架构,支持后端接口异步并发,页面性能更优;
- 一套Node环境经服务服务多个站点应用,部署更简单;
- 优雅的MOCK功能,开发环境模拟数据更流畅;
- 完美支持async/await及generator语法,随心所欲;
- 更灵活的前端构建选型,想用什么就用什么,随你所愿。
相比于koa-grace v1(以下简称:koa-grace):Gracejs完美支持koa v2,同时做了优化虚拟host匹配和路由匹配的性能、还完善了部分测试用例等诸多升级。当然,如果你正在使用koa-grace也不用担心,我们会把Gracejs中除了支持koa2的性能和功能特性移植到koa-grace的相应中间件中。
这里不再介绍“前后端分离”、“RESTful”、“MVC”等概念,有兴趣可参考趣店前端团队基于koajs的前后端分离实践一文。
Gracejs及前后端分离问题交流群:
注意:请确保你的运行环境中Nodejs的版本至少是v4.0.0
,目前需要依赖Babel。(当然26日凌晨nodejs v7
已经release,你也可以不依赖Babel,直接通过--harmony_async_await
模式启动。)
执行命令:
$ git clone -b v2.x https://github.com/xiongwilee/koa-grace.git
$ cd koa-grace && npm install
然后,执行命令:
$ npm run dev
然后访问:http://127.0.0.1:3000 就可以看到示例了!
这里参考 https://github.com/xiongwilee/koa-grace/tree/v2.x 中app/demo
目录下的示例,详解Gracejs的MVC+RESTful架构的实现。
此前也有文章简单介绍过koa-grace的实现( https://github.com/xiongwilee/koa-grace/wiki ),但考虑到Gracejs的差异性,这里再从目录结构、MVC模型实现、proxy机制这三个关键点做一些比较详细的说明。
Gracejs与koa-grace v1.x版本的目录结构完全一致:
.
├── controller
│ ├── data.js
│ ├── defaultCtrl.js
│ └── home.js
├── static
│ ├── css
│ ├── image
│ └── js
└── views
└── home.html
其中:
controller
用以存放路由及控制器文件static
用以存放静态文件views
用以存放模板文件
需要强调的是,这个目录结构是生产环境代码的标准目录结构。在开发环境里你可以任意调整你的目录结构,只要保证编译之后的产出文件以这个路径输出即可。
如果你对这一点仍有疑问,可以参考grace-vue-webpack-boilerplate或grace-vue2-webpack-boilerplate。
为了满足更多的使用场景,在Gracejs中加入了简单的Mongo数据库的功能。
但准确的说,前后端的分离的Nodejs框架都是VC架构,并没有Model层。因为前后端分离框架不应该有任何数据库、SESSION存储的职能。
如上图,具体流程如下:
- 第一步,Nodejs server(也就是Gracejs服务)监听到用户请求;
- 第二步,Gracejs的各个中间件(Middlewares)对请求上下文进行处理;
- 第三步,根据当前请求的path和method,进入对应的Controller;
- 第四步,通过http请求以proxy的模式向后端获取数据;
- 第五步,拼接数据,渲染模板。
这里的第四步,proxy机制,就是Gracejs实现前后端分离的核心部分。
以实现一个电商应用下的“个人中心”页面为例。假设这个页面的首屏包括:用户基本信息模块、商品及订单模块、消息通知模块。
后端完成服务化架构之后,这三个模块可以解耦,拆分成三个HTTP API接口。这时候就可以通过Gracejs的this.proxy
方法,去后端异步并发获取三个接口的数据。
如下图:
这样有几个好处:
- 在Nodejs层(服务端)异步并发向后端(服务端)获取数据,可以使HTTP走内网,性能更优;
- 后端的接口可以同时提供给客户端,实现接口给Web+APP复用,后端开发成本更低;
- 在Nodejs层获取数据后,直接交给页面,不管前端用什么技术栈,可以使首屏体验更佳。
那么,这么做是不是就完美了呢?肯定不是:
- 后端接口在外网开放之后,如何保证接口安全性?
- 如果当前页面请求是GET方法,但我想POST到后端怎么办?
- 我想在Controller层重置post参数怎么办?
- 后端接口设置cookie如何带给浏览器?
- 经过一层Nodejs的代理之后,如何保证SESSION状态不丢失?
- 如果当前请求是一个file文件流,又该怎么办呢? ...
好消息是,这些问题在proxy中间件中都考虑过了。这里不再一一讲解,有兴趣可以看koa-grace-proxy的源码:https://github.com/xiongwilee/koa-grace/tree/v2.x/middleware/proxy 。
在看详细使用手册之前,建议先看一下Gracejs的主文件源码:https://github.com/xiongwilee/koa-grace/blob/v2.x/src/app.js 。
这里不再浪费篇幅贴代码了,其实想说明的就是:Gracejs是一个个关键中间件的集合。
所有中间件都在middleware目录下,配置由config/main.*.js
管理。
关于配置文件:
- 配置文件extend关系为:config/server.json的merge字段 > config/main.*.js > config.js;
- 配置生成后保存在Gracejs下的全局作用域
global.config
里,方便读取。
下面介绍几个关键中间件的作用和使用方法。
vhost
在这里可以理解为,一个Gracejs server服务于几个站点。Gracejs支持通过host
及host
+一级path
两种方式的映射。所谓的隐射,其实就是一个域名(或者一个域名+一级path)对应一个应用,一个应用对应一个目录。
注意:考虑到正则的性能问题,vhost不会考虑正则映射。
参考config/main.development.js
,可以这么配置vhost:
// vhost配置
vhost: {
'127.0.0.1':'demo',
'127.0.0.1/test':'demo_test',
'localhost':'blog',
}
其中,demo
,demo_test
,blog
分别对应app/
下的三个目录。当然你也可以指定目录路径,在配置文件中修改path.project
配置即可:
// 路径相关的配置
path: {
// project
project: './app/'
}
Gracejs中生成路由的方法非常简单,以自带的demo模块为例,进入demo模块的controller目录:app/demo/controller
。
文件目录如下:
controller
├── data.js
├── defaultCtrl.js
└── home.js
router中间件会找到模块中所有以.js
结尾的文件,根据文件路径和module.exports生成路由。
例如,demo模块中的home.js文件:
exports.index = async function () {
await this.bindDefault();
await this.render('home', {
title: 'Hello , Grace!'
});
}
exports.hello = function(){
this.body = 'hello world!'
}
则生成/home/index
、/home
、/home/hello
的路由。需要说明几点:
- 如果路由是以
/index
结尾的话,Gracejs会"赠送"一个去掉/index
的同样路由; - 如果当前文件是一个依赖,仅仅被其他文件引用;则在文件中配置
exports.__controller__ = false
,该文件就不会生成路由了;参考defaultCtrl.js
- 这里的控制器函数可以是
await/async
或generator
函数,也可以是一个普通的函数;Gracejs中推荐使用await/async
; - 这里的路由文件包裹在一个目录里也是可以的,可以参考:
app/blog
中的controller文件; - 如果当前文件路由就是一个独立的控制器,则
module.exports
返回一个任意函数即可。
最后,如果用户访问的路由查找不到,router会默认查找/error/404
路由,如果有则渲染error/404
页(不会重定向到error/404
),如果没有则返回404。
将demo模块中的home.js扩展一下:
exports.index = async function () {
...
}
exports.index.__method__ = 'get';
exports.index.__regular__ = null;
另外,需要说明以下几点:
- 如果需要配置dashboard/post/list请求为
DELETE
方法,则post.js中声明exports.list.__method__ = 'delete'
即可(不声明默认注入get及post方法); - 如果要配置更灵活的路由,则中声明
exports.list.__regular__ = '/:id';
即可,更多相关配置请参看:koa-router#named-routes - 需要注意的是:如果
__regular__
配置为正则表达式的话,则会生成当前控制器默认路由及正则可匹配的路由
当然,如果路由文件中的所有控制器方法都是post方法,您可以在控制器文件最底部加入:module.exports.__method__ = 'post'
即可,__regular__
的配置同理。
注意:一般情况这里不需要额外的配置,为了保证代码美观,没有特殊使用场景的话就不要写__method__
和__regular__
配置。
将demo模块中的home.js的index方法再扩展一下:
exports.index = async function () {
// 绑定默认控制器方法
await this.bindDefault();
// 获取数据
await this.proxy(...)
// 渲染目标引擎
await this.render('home', {
title: 'Hello , Grace!'
});
}
它就是一个标准的控制器(controller)了。这个控制器的作用域就是当前koa的context,你可以任意使用koa的context的任意方法。
几个关键context属性的使用说明如下:
koa自带:
更多koa自带context属性,请查看koajs官网:http://koajs.com/
context属性 | 类型 | 说明 |
---|---|---|
this.request.href |
String |
当前页面完整URL,也可以简写为this.href |
this.request.query |
object |
get参数,也可以简写为this.query |
this.response.set |
function |
设置response头信息,也可以简写为this.set |
this.cookies.set |
function |
设置cookie,参考:cookies |
this.cookies.get |
function |
获取cookie,参考:cookies |
Gracejs注入:
context属性 | 类型 | 中间件 | 说明 |
---|---|---|---|
this.bindDefault |
function |
router | 公共控制器,相当于require('app/*/controller/defaultCtrl.js') |
this.request.body |
object |
body | post参数,可以直接在this.request.body中获取到post参数 |
this.render |
function |
views | 模板引擎渲染方法,请参看: 模板引擎- Template engine |
this.mongo |
function |
mongo | 数据库操作方法,请参看: 数据库 - Database |
this.mongoMap |
function |
mongo | 并行数据库多操作方法,请参看: 数据库 - Database |
this.proxy |
function |
proxy | RESTful数据请求方法,请参看:数据代理 |
this.fetch |
function |
proxy | 从服务器导出文件方法,请参看: 请求代理 |
this.backData |
Object |
proxy | 默认以Obejct格式存储this.proxy后端返回的JSON数据 |
this.upload |
function |
xload | 文件上传方法,请参看: 文件上传下载 |
this.download |
function |
xload | 文件下载方法,请参看: 文件上传下载 |
在控制器中,如果还有其他的异步方法,可以通过Promise来实现。例如:
exports.main = async function() {
await ((test) => {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => { resolve(test) }, 3000)
});
})('测试')
}
Gracejs支持两种数据代理场景:
- 单纯的数据代理,任意请求到后端接口,然后返回json数据(也包括文件流请求到后端,后端返回json数据);
- 文件代理,请求后端接口,返回一个文件(例如验证码图片);
下面逐一介绍两种代理模式的使用方法。
数据代理可以在控制器中使用this.proxy
方法:
this.proxy(object|string,[opt])
this.proxy
方法返回的是一个Promise,所以这里你可以根据当前Controller的类型使用async/await
或者Generator
实现异步并发。例如:
async/await:
exports.demo = async function () {
await this.proxy({ /* ... */ })
}
Generator:
exports.demo = function * () {
yield this.proxy({ /* ... */ })
}
为了使语法更简便,可以在执行this.proxy
之后,直接在上下文中的backData
字段中获取到数据。例如:
exports.demo = async function () {
await this.proxy({
userInfo:'github:post:user/login/oauth/access_token?client_id=****',
otherInfo:'github:other/info?test=test',
})
console.log(this.backData);
/**
* {
* userInfo : {...},
* otherInfo : {...}
* }
*/
}
Generator
方法亦然。
此外,如果要获取proxy的请求头信息,你可以在proxy方法返回的内容中获取到,例如:
exports.demo = async function (){
let res = await this.proxy({
userInfo:'github:post:user/login/oauth/access_token?client_id=****',
otherInfo:'github:other/info?test=test',
});
console.log(res);
/**
* {
* userInfo : {
* headers: {...} // 头信息
* body: {...} // 未处理的response body
* ... // ...
* },
* otherInfo : {...}
* }
*/
}
可以发现,上文的案例就是多个数据同时请求的代理方案,这里也就是异步并发获取数据的实现。使用this.proxy
方法实现多个数据异步并发请求非常简单:
exports.demo = async function (){
await this.proxy({
userInfo:'github:post:user/login/oauth/access_token?client_id=****',
otherInfo:'github:other/info?test=test',
});
console.log(this.backData);
/**
* {
* userInfo : {...},
* otherInfo : {...}
* }
*/
}
然后,proxy的结果会默认注入到上下文的this.backData
对象中。
如果只是为了实现一个接口请求代理,可以这么写:
exports.demo = async function (){
await this.proxy('github:post:user/login/oauth/access_token?client_id=****');
}
这样proxy请求返回的数据体会直接赋值给this.body
,也就是将这个请求直接返回给客户端。
github:post:user/login/oauth/access_token?client_id=****
说明如下:
github
: 为在config/main.*.js
的api
对象中进行配置;post
: 为数据代理请求的请求方法,该参数可以不传,默认为get
path
: 后面请求路径中的query参数会覆盖当前页面的请求参数(this.query),将query一同传到请求的接口- 你也可以写完整的路径:
{userInfo:'https://api.github.com/user/login?test=test'}
另外,this.proxy
的形参说明如下:
参数名 | 类型 | 默认 | 说明 |
---|---|---|---|
dest |
Object |
this.backData |
指定接收数据的对象,默认为this.backData |
conf |
Obejct |
{} |
this.proxy使用Request.js实现,此为传给request的重置配置(你可以在这里设置接口超时时间:conf: { timeout: 25000 } ) |
form |
Object |
{} |
指定post方法的post数据,默认为当前页面的post数据 |
关于this.proxy方法还有很多有趣的细节,推荐有兴趣的同学看源码:https://github.com/xiongwilee/koa-grace/tree/v2.x/middleware/proxy
文件代理可以在控制器中使用this.fetch
方法:
this.fetch(string)
文件请求代理也很简单,比如如果需要从github代理一个图片请求返回到浏览器中,参考:http://feclub.cn/user/avatar?img=https://avatars.githubusercontent.com/u/1962352?v=3 , 或者要使用导出文件的功能:
exports.avatar = async function (){
await this.fetch(imgUrl);
}
这里需要注意的是:在this.fetch方法之后会直接结束response, 不会再往其他中间件执行。
默认的模板引擎为swig,但swig作者已经停止维护;你可以在config/main.*.js
中配置template
属性想要的模板引擎:
// 模板引擎配置
template: 'nunjucks'
你还可以根据不同的模块配置不同的模板引擎:
template: {
blog:'ejs'
}
目前支持的模板引擎列表在这里:consolidate.js#supported-template-engines
在控制器中调用this.render
方法渲染模板引擎:
exports.home = await function () {
await this.render('dashboard/site_home',{
breads : ['站点管理','通用'],
userInfo: this.userInfo,
siteInfo: this.siteInfo
})
}
模板文件在模块路径的/views
目录中。
注意一点:Gracejs渲染模板时,默认会将main.*.js
中constant配置交给模板数据;这样,如果你想在页面中获取公共配置(比如:CDN的地址)的话就可以在模板数据中的constant
子中取到。
静态文件的使用非常简单,将/static/**/
或者/*/static/*
的静态文件请求代理到了模块路径下的/static
目录:
// 配置静态文件路由
app.use(Middles.static(['/static/**/*', '/*/static/**/*'], {
dir: config_path_project,
maxage: config_site.env == 'production' && 60 * 60 * 1000
}));
以案例中blog
的静态文件为例,静态文件在blog项目下的路径为:app/blog/static/image/bg.jpg
,则访问路径为http://127.0.0.1/blog/static/image/bg.jpg 或者 http://127.0.0.1/static/blog/image/bg.jpg
注意两点:
- 静态文件端口和当前路由的端口一致,所以
/static/**/
或者/*/static/*
形式的路由会是无效的; - 推荐在生产环境中,使用Nginx做静态文件服务,购买CDN托管静态文件;
MOCK功能的实现其实非常简单,在开发环境中你可以很轻易地使用MOCK数据。
以demo模块为例,首先在main.development.js
配置文件中添加proxy配置:
// controller中请求各类数据前缀和域名的键值对
api: {
// ...
demo: 'http://${ip}:${port}/__MOCK__/demo/'
// ...
}
然后,在demo模块中添加mock
文件夹,然后添加test.json
:
文件结构:
.
├── controller
├── mock
| └── test.json
├── static
└── views
文件内容(就是你想要的请求返回内容):
在JSON文件内容中也可以使用注释:
/*
* 获取用户信息接口
*/
{
code:0 // 这是code
}
然后,你可以打开浏览器访问:http://${ip}:${port}/__MOCK__/demo/test
验证是否已经返回了test.json里的数据。
最后在你的controller业务代码中就可以通过proxy方法获取mock数据了:
this.proxy({
test:'demo:test'
})
注意:
- 如果你的mock文件路径是/mock/test/subtest.json 那么proxy路径则是:test/subtest;
- 强烈建议将mock文件统一为真正的后端请求路径,这样以实现真实路径的mock;
可以参考这个:koa-grace中的mock功能的示例
考虑到用户路由完全由Nodejs托管以后,CSRF的问题也得在Nodejs层去防护了。此前写过一片文章:前后端分离架构下CSRF防御机制,这里就只写使用方法,不再详述原理。
在Gracejs中可以配置:
// csrf配置
csrf: {
// 需要进行xsrf防护的模块名称
module: []
}
然后,在业务代码中,获取名为:grace_token
的cookie,以post或者get参数回传即可。当然,如果你不想污染ajax中的参数对象,你也可以将这个cookie值存到x-grace-token
头信息中。
Gracejs监听到post请求,如果token验证失效,则直接返回错误。
请注意:不推荐在生产环境中使用数据库功能
在Gracejs中使用mongoDB非常简单,当然没有做过任何压测,可能存在性能问题。
在配置文件config/main.*.js
中进行配置:
// mongo配置
mongo: {
options:{
// mongoose 配置
},
api:{
'blog': 'mongodb://localhost:27017/blog'
}
},
其中,mongo.options
配置mongo连接池等信息,mongo.api
配置站点对应的数据库连接路径。
值得注意的是,配置好数据库之后,一旦koa-grace server启动mongoose就启动连接,直到koa-grace server关闭
依旧以案例blog
为例,参看app/blog/model/mongo
目录:
└── mongo
├── Category.js
├── Link.js
├── Post.js
└── User.js
一个js文件即一个数据库表即相关配置,以app/blog/model/mongo/Category.js
:
'use strict';
// model名称,即表名
let model = 'Category';
// 表结构
let schema = [{
id: {type: String,unique: true,required: true},
name: {type: String,required: true},
numb: {type: Number,'default':0}
}, {
autoIndex: true,
versionKey: false
}];
// 静态方法:http://mongoosejs.com/docs/guide.html#statics
let statics = {}
// 方法扩展 http://mongoosejs.com/docs/guide.html#methods
let methods = {
/**
* 获取博客分类列表
*/
list: function* () {
return this.model('Category').find();
}
}
module.exports.model = model;
module.exports.schema = schema;
module.exports.statics = statics;
module.exports.methods = methods;
主要有四个参数:
model
, 即表名,最好与当前文件同名schema
, 即mongoose schemamethods
, 即schema扩展方法,推荐把数据库元操作都定义在这个对象中statics
, 即静态操作方法
在控制器中使用非常简单,主要通过this.mongo
,this.mongoMap
两个方法。
调用mongoose Entity对象进行数据库CURD操作
参数说明:
@param [string] name
: 在app/blog/model/mongo
中配置Schema名,
返回:
@return [object]
一个实例化Schema之后的Mongoose Entity对象,可以通过调用该对象的methods进行数据库操作
案例
参考上文中的Category.js的配置,以app/blog/controller/dashboard/post.js
为例,如果要在博客列表页中获取博客分类数据:
// http://127.0.0.1/dashboard/post/list
exports.list = async function (){
let cates = await this.mongo('Category').list();
this.body = cates;
}
并行多个数据库操作
参数说明
@param [array] option
@param [Object] option[].model
mongoose Entity对象,通过this.mongo(model)获取
@param [function] option[].fun
mongoose Entity对象方法
@param [array] option[].arg
mongoose Entity对象方法参数
返回
@return [array]
数据库操作结果,以对应数组的形式返回
案例
let PostModel = this.mongo('Post');
let mongoResult = await this.mongoMap([{
model: PostModel,
fun: PostModel.page,
arg: [pageNum]
},{
model: PostModel,
fun:PostModel.count,
arg: [pageNum]
}]);
let posts = mongoResult[0];// 获取第一个查询PostModel.page的结果
let page = mongoResult[1]; // 获取第二个查询PostModel.count的结果,两者并发执行
请注意:不推荐在生产环境中使用文件上传下载功能
与数据库功能一样,文件上传下载功能的使用非常简单,但不推荐在生产环境中使用。因为目前仅支持在单台服务器上使用数据库功能,如果多台机器的服务就有问题了。
如果需要在线上使用上传下载功能,你可以使用proxy的方式pipe到后端接口,或者通过上传组件直接将文件上传到后端的接口。
方法:
this.upload([opt])
示例:
exports.aj_upload = async function() {
await this.bindDefault();
let files = await this.upload();
let res = {};
if (!files || files.length < 1) {
res.code = 1;
res.message = '上传文件失败!';
return this.body = res;
}
res.code = 0;
res.message = '';
res.data = {
files: files
}
return this.body = res;
}
方法:
this.download(filename, [opt])
示例:
exports.download = async function() {
await this.download(this.query.file);
}
Gracejs中几个核心的中间件都介绍完毕。此外,还有几个中间件不做详细介绍,了解即可:
- gzip实现:使用gzip压缩response中的body;
- http body内容解析:解析request中的body,存到
this.request.body
字段中; - 简单的session实现:通过内存或者redis保存session,不推荐在生产环境中使用;生产环境的session服务由后端自行完成。
最后,关于Gracejs的运维部署在这里不再详述,推荐使用pm2,不用担心重启server期间服务不可用。
到这里,整个前后端服务的搭建都介绍完了。
在介绍如何结合Gracejs进行前端构建之前,先提一下:这种“更彻底”的前后端分离方案相比于基于MVVM框架的单页面应用具体有什么不同呢?
个人认为有以下几点:
- 运维部署更灵活 基于Nodejs server的服务端构建,服务器的部署可以与后端机器独立出来。而且后端同学就仅仅需要关注接口的实现。
- 前端技术栈更统一 比如:PHP部署页面路由,前端通过MVVM框架实现,前端还需要学习PHP语法来实现后端路由。
- 前端架构和选型更便捷 比如你可以很容易通过模板引擎完成BigPipe的架构,你也可以从内网异步并发获取首屏数据。
当然Gracejs是只是服务端框架,前端架构如何选型,随你所愿。目前已经有基于Vue和requirejs的boilerplate。
- Vue 1.x: https://github.com/Thunf/grace-vue-webpack-boilerplate (by @thunf)
- Vue 2.x: https://github.com/haoranw/grace-vue2-webpack-boilerplate (by @haoranw)
- requirejs: https://github.com/xiongwilee/gulp-requirejs-boilerplate
这里以基于Vue的构建为例。
一个完整的依赖基于vue+Gracejs的目录结构推荐使用这种模式:
.
├── app
│ └── demo
│ ├── build
│ ├── controller
│ ├── mock
│ ├── static
│ ├── views
│ └── vues
└── server
├── app
│ └── demo
├── middleware
├── ...
当然,server(即:Gracejs)允许你配置app目录路径,你可以放到任意你想要的目录里。
这里的demo模块比默认的server下的demo模块多出来两个目录:build
和vues
。
其实,到这里也能猜到如何进行构建了:build
目录是基于webpack的编译脚本,vues
目录是所有的.vue的前端业务文件。
webpack将vues下的vue文件编译之后产出到server/app/demo/static
下;其他controller
等没有必要编译的文件,直接使用webpack的复制插件复制到server/app/demo/
的对应目录下即可。
有兴趣的同学,推荐看grace-vue-webpack-boilerplate
下的build实现源码;当然,需要对webpack和vue有一定的了解。
欢迎同学们贡献基于React
、Angular
的boilerplate,以邮件或者ISSUE的形式通知我们之后,添加到Gracejs的官方文档中。
自此,洋洋洒洒1w多字,Gracejs终于介绍完毕;有兴趣的同学去github赏个star呗:https://github.com/xiongwilee/koa-grace 。
最后,欢迎大家提issue、fork;有任何疑问也可以邮件联系:xiongwilee[at]foxmail.com。