面试题：Node.js中Express框架路由的实现原理

Question

在使用Express创建Web应用时，路由是非常重要的部分。请阐述Express框架中路由的实现原理，包括如何匹配请求方法和URL路径，以及中间件在路由中的作用。

Answer 1

Express框架中路由的实现原理

1. 匹配请求方法：
   • Express使用app.METHOD(path, [callback...], callback)这种形式来定义路由，其中METHOD就是HTTP请求方法，比如get、post、put、delete等。
   • 当一个HTTP请求到达服务器时，Express首先检查请求的方法。例如，如果是一个GET请求，它会查找所有以app.get定义的路由。
2. 匹配URL路径：
   • 路径可以是一个字符串，例如app.get('/home', function(req, res) { /*... */ });，这里/home就是精确匹配的路径。
   • 也可以使用路径参数，如app.get('/user/:id', function(req, res) { /*... */ });，:id就是一个参数，这样的路径可以匹配/user/1、/user/abc等，Express会将参数值（如1、abc）提取到req.params对象中。
   • 还支持正则表达式路径，例如app.get(/^\/admin\/[a-z]+$/, function(req, res) { /*... */ });，可以匹配/admin/dashboard等符合正则规则的路径。

中间件在路由中的作用

1. 预处理：
   • 中间件可以在请求到达最终路由处理函数之前对请求进行预处理。比如，可以使用express.json()中间件来解析JSON格式的请求体，这样在路由处理函数中就可以直接通过req.body获取解析后的JSON数据。
2. 错误处理：
   • 中间件可以用于捕获和处理路由处理过程中抛出的错误。例如，定义一个全局错误处理中间件app.use(function(err, req, res, next) { /* 处理错误 */ });，它可以捕获在之前路由处理函数中通过next(err)传递过来的错误，并进行相应处理，如返回合适的错误响应给客户端。
3. 功能增强：
   • 可以在不同路由中复用中间件功能。比如，定义一个日志记录中间件，在多个路由前使用它来记录每个请求的相关信息，如请求方法、URL等，增强应用的可调试性和监控能力。