2015-06-09

Nodejs RESTFul架构实践

准备

如果你不了解http协议，先看一下https://github.com/i5ting/node-http

什么是REST？

RESTful架构，就是目前最流行的一种互联网软件架构。它结构清晰、符合标准、易于理解、扩展方便，所以正得到越来越多网站的采用。

以下内容摘自阮一峰的文章：

一、起源

REST这个词，是Roy Thomas Fielding在他2000年的博士论文中提出的。

二、名称

Fielding将他对互联网软件的架构原则，定名为REST，即Representational State Transfer的缩写。我对这个词组的翻译是”表现层状态转化”。
如果一个架构符合REST原则，就称它为RESTful架构。

三、资源（Resources）

REST的名称”表现层状态转化”中，省略了主语。”表现层”其实指的是”资源”（Resources）的”表现层”。

四、表现层（Representation）

“资源”是一种信息实体，它可以有多种外在表现形式。我们把”资源”具体呈现出来的形式，叫做它的”表现层”（Representation）。

五、状态转化（State Transfer）

访问一个网站，就代表了客户端和服务器的一个互动过程。在这个过程中，势必涉及到数据和状态的变化。

六、综述

综合上面的解释，我们总结一下什么是RESTful架构：

（1）每一个URI代表一种资源；
（2）客户端和服务器之间，传递这种资源的某种表现层；
（3）客户端通过四个HTTP动词，对服务器端资源进行操作，实现”表现层状态转化”。

说的通俗一点，改变url写法，让它带有状态，即语义化

更多详见：

请求方法

一般会严格要求请求方法及其释义，下面给出常用的请求方法

如果请求头中存在 X-HTTP-Method-Override 或参数中存在 _method（拥有更高权重），且值为 GET, POST, PUT, DELETE, PATCH, OPTION, HEAD 之一，则视作相应的请求方式进行处理
GET, DELETE, HEAD 方法，参数风格为标准的 GET 风格的参数，如 url?a=1&b=2
POST, PUT, PATCH, OPTION 方法
- 默认情况下请求实体会被视作标准 json 字符串进行处理，当然，依旧推荐设置头信息的 Content-Type 为 application/json
- 在一些特殊接口中（会在文档中说明），可能允许 Content-Type 为 application/x-www-form-urlencoded 或者 multipart/form-data ，此时请求实体会被视作标准 POST 风格的参数进行处理

关于方法语义的说明：

OPTIONS 用于获取资源支持的所有 HTTP 方法
HEAD 用于只获取请求某个资源返回的头信息
GET 用于从服务器获取某个资源的信息
- 完成请求后返回状态码 200 OK
- 完成请求后需要返回被请求的资源详细信息
POST 用于创建新资源
- 创建完成后返回状态码 201 Created
- 完成请求后需要返回被创建的资源详细信息
PUT 用于完整的替换资源或者创建指定身份的资源，比如创建 id 为 123 的某个资源
- 如果是创建了资源，则返回 201 Created
- 如果是替换了资源，则返回 200 OK
- 完成请求后需要返回被修改的资源详细信息
PATCH 用于局部更新资源
- 完成请求后返回状态码 200 OK
- 完成请求后需要返回被修改的资源详细信息
DELETE 用于删除某个资源
- 完成请求后返回状态码 204 No Content

上面是比较常见的，估计大部分人最常用的是2个，get和post，具体每个怎么玩，下面会给出实例

最常见的增删改查

以前大家都认为管理信息系统就是crud，认为没有啥技术含量，哎，真正能把crud写明白其实也不是一件容易的事儿

七个路由，见app/routes/users.js

其中4个路由是crud

GET /users[/] => user.list()
POST /users[/] => user.create()
PATCH /users/:id => user.update()
DELETE /users/:id => user.destroy()

另外3个是页面渲染用的

GET /users/new => user.new()
GET /users/:id => user.show()
GET /users/:id/edit => user.edit()

那么我们先来看一下crud对应的请求方法

get用于请求列表
post用于创建
patch用于更新，局部更新资源
delete用于删除

对比上一节的内容，你会发现他们的含义貌似真的对了，唯一可能有争议是更新，有的人用put有的用patch，推荐patch

以前做java的时候会认为，创建、删除和更新都用post，查询和搜索用get，这样做没问题，只是不符合rest风格而已。

很多人和我讨论过到该不该rest，我的回答是

客户端 API 开发总结

express代码分层

默认的express生成器生成的只有routes和views文件夹，相对比较简单，做大型应用怎么能少了mvc呢？

于是我仿照rails写了如下代码分层

routes 路由层，只有url和中间件，不包含任何逻辑
controllers 业务逻辑控制层
models 模型层
views 视图层

如下图

路由层

上代码

var express = require('express');
var router = express.Router();

var $ = require('../controllers/users_controller');


// -- custom


/**
 * Auto generate RESTful url routes.
 *
 * URL routes:
 *
 *  GET    /users[/]        => user.list()
 *  GET    /users/new       => user.new()
 *  GET    /users/:id       => user.show()
 *  GET    /users/:id/edit  => user.edit()
 *  POST   /users[/]        => user.create()
 *  PATCH  /users/:id       => user.update()
 *  DELETE /users/:id       => user.destroy()
 *
 */

router.get('/new', $.new);  
router.get('/:id/edit', $.edit);

router.route('/')
  .get($.list)
  .post($.create);

router.route('/:id')
  .patch($.update)
  .get($.show)
  .delete($.destroy);


module.exports = router;

和普通的路由代码一样，稍微改造了一下，统一了地址，应该是更清晰了。

这里只是引入了users_controller文件，完成请求地址和业务处理代码的映射而已。

这里还要讨论一个问题，每次增加一个接口就要加一个路由会比较烦，而且要在app.js里配置，能不能自动加载呢？比如app/routes目录下的所有js都可以挂载到app上

答案是可以的，使用我写的mount-routes即可，示例如下：

var express = require('express')
var app = express()

var mount = require('mount-routes');

// 简单用法，加载app/routes下的所有路由
// mount(app);

// 带路径的用法，加载routes2目录下的所有路由
// mount(app, 'routes2');

// 带路径的用法并且可以打印出路有表
mount(app, 'routes2', true);

// start server
app.listen(23018)

更多内容见

mount-routes

控制层

/**
 * Created by sang on 01/06/14.
 */

var User = require('../models/user');

首先，控制层是控制业务处理的，所以它和模型层打交道比较多，同时控制视图如何展示

exports.list = function (req, res, next) {
  console.log(req.method + ' /users => list, query: ' + JSON.stringify(req.query));
  User.getAll(function(err, users){
    console.log(users);
    res.render('users/index', {
      users : users
    })
  });
};

请求所有列表，很简单，获取所有用户即可

exports.new = function (req, res, next) {
  console.log(req.method + ' /users/new => new, query: ' + JSON.stringify(req.query));

  res.render('users/new', {
    user : {
      "_action" : "new"
    }
  })
};

新建用户，实际是render视图而已，没有啥逻辑，user参数是为了我生成代码方便用的，无他

exports.show = function (req, res, next) {
  console.log(req.method + ' /users/:id => show, query: ' + JSON.stringify(req.query) + 
    ', params: ' + JSON.stringify(req.params));
  var id = req.params.id;

  User.getById(id, function(err, user) {
    console.log(user);
    res.render('users/show', {
      user : user
    })
  });
};

同new，是render视图代码

exports.edit = function (req, res, next) {
  console.log(req.method + ' /users/:id/edit => edit, query: ' + JSON.stringify(req.query) + 
    ', params: ' + JSON.stringify(req.params));

  var id = req.params.id; 

  User.getById(id, function (err, user) {
    console.log(user);
    user._action = 'edit';

    res.render('users/edit', {
      user : user
    })
  });
};

同new，是render视图代码

exports.create = function (req, res, next) {
  console.log(req.method + ' /users => create, query: ' + JSON.stringify(req.query) + 
    ', params: ' + JSON.stringify(req.params) + ', body: ' + JSON.stringify(req.body));

    User.create({name: req.body.name,password: req.body.password}, function (err, user) {
      console.log(user);
      res.render('users/show', {
        user : user
      })
    });
};

这段是创建用户的代码，根据post参数，保存入库，跳转到展示详情页面

exports.update = function (req, res, next) {
  console.log(req.method + ' /users/:id => update, query: ' + JSON.stringify(req.query) + 
    ', params: ' + JSON.stringify(req.params) + ', body: ' + JSON.stringify(req.body));

    var id = req.params.id; 

    User.updateById(id,{name: req.body.name,password: req.body.password}, function (err, user) {
      console.log(user);

      res.json({
        data:{
          redirect : '/users/' + id
        },
        status:{
          code : 0,
          msg  : 'delete success!'
        }
      });
    });
};

和创建类似，它是根据id来更新内容

exports.destroy = function (req, res, next) {
  console.log(req.method + ' /users/:id => destroy, query: ' + JSON.stringify(req.query) + 
    ', params: ' + JSON.stringify(req.params) + ', body: ' + JSON.stringify(req.body));

  var id = req.params.id;
  User.deleteById(id, function (err) {
    console.log(err);
    res.json({
      data:{},
      status:{
        code : 0,
        msg  : 'delete success!'
      }
    });
  });
};

和创建类似，它是根据id来删除内容

以上代码形式都是一样的

exports.xxxx = function (req, res, next) {
  ...
}

他实际上connect中间件的标准写法，如果你熟悉express，可以非常简单的上手，看了这些代码，你一定很好奇，User模型是怎么工作的，而且mongoose里并没有这些方法啊，下面会详细说明

模型层

我们的模型层使用的是比较传统的mongoose，如果需要promise库，可以搭配bluebird

/**
 * Created by alfred on 01/06/14.
 */

var mongoose    = require('mongoose');
var Schema      = mongoose.Schema;
var MongooseDao = require('mongoosedao');

var userSchema = new Schema(
    {"name":"String","password":"String"}
);

var User = mongoose.model('User', userSchema);
var UserDao = new MongooseDao(User);

module.exports = UserDao;

这实际是最简单的定义mongoose模型的方法，我们唯一做的改进是增加了MongooseDao

DAO是java的概念，是data access object，即数据访问对象，就是传说的crud方法

你只要知道模型就好，为啥每个crud都要写呢？那得多烦啊

var UserDao = new MongooseDao(User);

这样就可以给user增加了基本的crud方法

所以在controller里我们看到了如下代码

User.getAll(function(err, users){
User.getById(id, function(err, user) {
User.create({name: req.body.name,password: req.body.password}, function (err, user) {
User.updateById(id,{name: req.body.name,password: req.body.password}, function (err, user) {
User.deleteById(id, function (err) {

这5个方法，完美的完成crud的所有操作，是不是很爽？至少少写了很多代码

而且当你想扩展的时候，你可以使用User.model来操作mongoose对象

比如login，我需要在User模型增加is_exist方法

var mongoose    = require('mongoose');
var Schema      = mongoose.Schema;
var MongooseDao = require('mongoosedao');

var userSchema = new Schema(
    {"name":"String","password":"String"}
);

userSchema.methods.is_exist = function(cb) {
  var query;
  query = {
    username: this.username,
    password: this.password
  };
  return this.model('User').findOne(query, cb);
};

var User = mongoose.model('User', userSchema);
var UserDao = new MongooseDao(User);

module.exports = UserDao;

这就是mongoose里的实例方法，static方法也是一样，你可以玩各种花样

然后控制层

exports.login = function (req, res, next) {
  username = req.body.username;
  password = req.body.password;

  user = new User.model({
    username: username,
    password: password
  });

  return user.is_exist(function(err, usr) {
     。。。
  });
}

是不是很简单？

视图层

视图层我们采用express默认的jade，无论各位怎么看，jade都可圈可点

1）extends 方式使用布局
2）include 复用模型代码
3）block 复用块代码

以new.jade和edit.jade为例，它们具有代表性

new.jade

extends ../layouts/layout

block content
  h1 New user

  include user

  a(href='/users') Back

edit.jade

extends ../layouts/layout

block content
  h1 Editing user

  include user

  a(href='/users/#{ user._id}') Show
  span |
  a(href='/users') Back

首先要说明的是include用法，include类似于partial概念，可以包含一个jade作为一部分

jade里有一个约定，你include了谁，它就要把这个对象传进去

所以user.jade里才是我们复用的重点

- var _action = user._action == 'edit' ? '#' : '/users/'
- var _method = user._action == 'edit' ? ""  : "post"
- var _type   = user._action == 'edit' ? "button"  : "submit"
- var onClick  = user._action == 'edit' ?  "click_edit('user-" + user._action + "-form','/users/" + user._id + "/')" : ""
form(id='user-#{ user._action}-form',action="#{_action}", method="#{_method}",role='form')
  each n in ['user.name','user.password']
    - m = eval(n);
    div(class="field")
      label #{n.split('.')[1]} #{m}
      br
      input(type='text',name="#{n.split('.')[1]}" ,value="#{ m == undefined ? '' : m }")

  div(class="actions") 
    input(type='#{_type}',value='Submit',onClick='#{onClick}')

这段是为了复用写的代码，可读性不强，但可以说明include用法，对于代码而言，达到了一定的复用

实际上我们自己jade的适合要尽可能的拆分成小块去复用，当需求变得时候更容易应变。提醒强迫症患者，当心物极必反，不要刻意去强求

总结一下

RESTful架构大势所趋，代码写的标准了让人觉得赞

Expressjs下可以写的很规范，可以有做大应用，可以有很好的分层

展示了MVC + Routes的标准rest写法

使用了几个开源代码

mount-routes
MongooseDao

完成了以上工作，我们还要继续反思一下，既然rest是标准，写法很固定，是不是可以量产呢？答案是可以的，我展示的所有代码是根据一条命令搞定的

moag user name:string password:string

这就是我目前在写的一个开源项目，待可用的时候会公开的，敬请期待