面试题：Node.js Express框架下的错误处理机制与性能优化

错误处理

路由错误处理：

使用next函数：在路由处理函数中，如果遇到不符合预期的请求（例如请求的参数格式不正确等），可以调用next函数并传入一个错误对象。例如：

const express = require('express');
const app = express();

app.get('/user/:id', (req, res, next) => {
    const id = parseInt(req.params.id);
    if (isNaN(id)) {
        const err = new Error('Invalid user ID');
        err.status = 400;
        next(err);
    } else {
        // 正常处理逻辑
        res.send(`User ID: ${id}`);
    }
});

全局错误处理中间件：定义一个全局错误处理中间件，放在所有路由和其他中间件之后。这个中间件接收四个参数：err（错误对象）、req（请求对象）、res（响应对象）和next（next函数，虽然在这里通常不使用）。

app.use((err, req, res, next) => {
    console.error(err.stack);
    if (!err.status) {
        err.status = 500;
    }
    res.status(err.status).send(err.message);
});

运行时错误处理：

使用try - catch块：在可能抛出运行时错误（如数据库查询失败、文件读取错误等）的异步操作中，使用try - catch块捕获错误并通过next传递给全局错误处理中间件。例如，使用async/await进行数据库查询：

const { Pool } = require('pg');
const pool = new Pool({
    user: 'user',
    host: 'host',
    database: 'database',
    password: 'password',
    port: 5432,
});

app.get('/data', async (req, res, next) => {
    try {
        const result = await pool.query('SELECT * FROM some_table');
        res.send(result.rows);
    } catch (err) {
        next(err);
    }
});

Promise 链中的错误处理：如果使用Promise进行异步操作，可以在Promise链的末尾使用.catch方法捕获错误并传递给next。例如：

app.get('/data', (req, res, next) => {
    pool.query('SELECT * FROM some_table')
       .then(result => {
            res.send(result.rows);
        })
       .catch(err => {
            next(err);
        });
});

性能优化

中间件的使用：
- 精简中间件数量：只使用必要的中间件，避免引入过多不必要的功能。例如，如果应用不需要处理静态文件，就不要引入express - static中间件。
- 合理排序中间件：中间件的执行顺序很重要。例如，body - parser中间件应该放在路由定义之前，以便在路由处理函数中能够正确获取请求体数据。安全相关的中间件（如helmet）也应该尽早执行。
- 使用高效的中间件：对于常见的功能，选择性能较好的中间件。例如，对于日志记录，morgan是一个轻量级且高效的日志中间件。
路由的设计：
- 路由分层：按照功能模块对路由进行分层，例如将用户相关的路由放在/users前缀下，订单相关的路由放在/orders前缀下。这样可以提高代码的可维护性，并且在处理大量路由时，有助于优化路由匹配性能。
- 减少路由嵌套深度：过深的路由嵌套可能导致路由匹配性能下降。尽量保持路由结构扁平，例如/users/:id/orders比/users/:id/settings/orders更优。
- 使用路由参数缓存：对于频繁访问且参数不变的路由，可以考虑缓存响应结果。例如，使用express - cache - response中间件，根据路由参数和请求方法缓存响应。
其他方面：
- 启用gzip压缩：使用compression中间件对响应数据进行gzip压缩，减少网络传输的数据量，提高响应速度。
```
const compression = require('compression');
app.use(compression());
```
- 优化数据库查询：在Express应用与数据库交互时，确保数据库查询是高效的。使用合适的索引，避免全表扫描，并且合理控制数据库连接池的大小，以避免资源浪费。
- 使用CDN：对于静态资源（如CSS、JavaScript、图片等），使用CDN（内容分发网络）来加速资源的加载。可以将静态资源上传到CDN服务提供商，然后在HTML中引用CDN链接。

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面试题：Node.js Express框架下的错误处理机制与性能优化

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