【前端面试题】说一说koa中间件的实现原理

面试题概述

因为做过node,所以被问到koa中间件实现原理的问题,整理一下。

koa的执行顺序是这样的:

const middleware = async function (ctx, next) {
    console.log(1);
    await next();
    console.log(6);
};
const middleware2 = async function (ctx, next) {
    console.log(2);
    await next();
    console.log(5);
};
const middleware3 = async function (ctx, next) {
    console.log(3);
    await next();
    console.log(4);
};

会依次打印1,2,3,4,5,6

也就是洋葱模型

问题是koa中间件实现原理,也就是洋葱模型的实现原理是什么

问题分析

async await是promise的语法糖,await后面跟一个promise,所以上面的代码可以写成:

const middleware = function (ctx, next) {
    console.log(1);
    next().then(() => {
        console.log(6);
    })
};
const middleware2 = function (ctx, next) {
    console.log(2);
    next().then(() => {
        console.log(5);
    })
};
const middleware3 = function (ctx, next) {
    console.log(3);
    next().then(() => {
        console.log(4);
    })
};

改成这样更好理解一些,所以流程控制的核心在于next的实现。

next要求调用队列中下一个middleware,当达到最后一个的时候resolve。这样最后面的promise先resolve,一直到第一个,这样就是洋葱模型的顺序了。

实现

koa-compose的实现是这样的


function compose (middleware) {
  return function (context, next) {
    let index = -1
    return dispatch(0)
    function dispatch (i) {
      index = i
      let fn = middleware[i]
      if (i === middleware.length) fn = next
      if (!fn) return Promise.resolve()
      try {
        return Promise.resolve(fn(context, dispatch.bind(null, i + 1)));
      } catch (err) {
        return Promise.reject(err)
      }
    }
  }
}

我把一些参数检查的非核心逻辑去掉了,实现代码就上面那些。每次传入的next都是调用下一个middleware,这样是一个递归的过程,结束条件是最后一个middleware的next是用户传入的。

这里面有一些亮点:

  1. 这是一种尾递归的形式,尾递归的特点是最后返回的值是一个递归的函数调用,这样执行完就会在调用栈中销毁,不会占据调用栈.
  2. 返回的是一个Promise.resolve包装之后的调用,而不是同步的调用,所以这是一个异步递归,异步递归比同步递归的好处是可以被打断,如果中间有一些优先级更高的微任务,那么可以先执行别的微任务
  3. compose是函数复合,把n个middleware复合成一个,参数依然是context和next,这种复合之后依然是一个middleware,还可以继续进行复合

总结

问node,有大概率被问到中间件的实现原理,也就是洋葱模型的实现原理,核心在于next的实现。next需要依次调用下一个middleware,当到最后一个的时候结束,这样后面middleware的promise先resolve,然后直到第一个,这样的流程也就是洋葱模型的流程了。

实现的时候还有一些细节,一个是递归最好做成尾递归的形式,而是用异步递归而不是同步递归,第三就是形式上用函数复合的形式,这样复合之后的中间件还可以继续复合。

https://juejin.im/post/5ec0d3675188256d9d5994fd

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