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Gracejs

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。

koa-grace v1.x版本请移步： https://github.com/xiongwilee/Gracejs/tree/v1.0.4

一、简介

Gracejs是koa-grace的升级版，也可以叫koa-grace v2。

主要特性包括：

1. 支持MVC架构，可以更便捷地生成服务端路由；
2. 标准的RESTful架构，支持后端接口异步并发，页面性能更优；
3. 一套Node环境经服务服务多个站点应用，部署更简单；
4. 优雅的MOCK功能，开发环境模拟数据更流畅；
5. 完美支持async/await及generator语法，随心所欲；
6. 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：

• 微信交流群： 添加微信 xiongwilee 后(备注：城市-职业-姓名)拉你到“Gracejs及前后端分离交流”微信群
• QQ交流群：368463457 （此群将弃用，可联系添加微信 xiongwilee 拉到微信群）

二、快速开始

注意：请确保你的运行环境中Nodejs的版本至少是v7.6.0 （或者你也可以考虑支持 Nodejs v4.x+ 的koa-grace v1.x）

安装

执行命令：

$ git clone https://github.com/xiongwilee/Gracejs.git
$ cd Gracejs && npm install

运行

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！

三、案例说明

这里参考 https://github.com/xiongwilee/Gracejs 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Gracejs的实现（ https://github.com/xiongwilee/Gracejs/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。

目录结构

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

注意，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: 前端构建-Boilerplate

MVC模型实现

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。

proxy机制

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：

1. 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；
2. 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；
3. 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：

1. 后端接口在外网开放之后，如何保证接口安全性？
2. 如果当前页面请求是GET方法，但我想POST到后端怎么办？
3. 我想在Controller层重置post参数怎么办？
4. 后端接口设置cookie如何带给浏览器？
5. 经过一层Nodejs的代理之后，如何保证SESSION状态不丢失？
6. 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/Gracejs/middleware/proxy 。

四、详细使用手册

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/Gracejs/blob/master/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：

1. 配置文件extend的权重为：config/env.json(环境变量) > config/server.json（文件配置） > config/main.*.js > config.js；
2. 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——多站点配置

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/'
}

router——路由及控制器

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

1、 文件路径即路由

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：

1. 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；
2. 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
3. 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；
4. 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；
5. 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。

2、 路由文件使用说明

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，然后在控制器中通过this.params.id获取ID值，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。

3、 控制器

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.defaultCtrlData | object | views | 模板渲染的全局变量，类似于 Koa this.state 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

4、控制器中异步函数的写法

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')
}

proxy——数据代理

Gracejs支持两种数据代理场景：

1. 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）；
2. 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。

1、 数据代理

数据代理可以在控制器中使用this.proxy方法：

this.proxy(object|string,[opt])

使用方法

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 : {
   *      statusCode: {...} // 返回http status code
   *      request: {...}    // 请求体
   *      headers: {...}    // 响应头信息
   *      body: {...}       // 未处理的response body
   *    },
   *    otherInfo : {...}
   *  }
   */
}

使用场景一：多个数据请求的代理

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?cli