Node.js 程式札記：Express 中間件 (Middleware)
閱讀時間約 8 分鐘
Express 中間件能夠處理請求驗證、錯誤處理、日誌記錄等問題，簡化複雜的開發流程，無論你是正在構建企業級應用還是簡單的網站，掌握中間件的使用都能顯著提升你的開發效率和應用質量。
中間件定義和作用
中間件是一個函數，它可以存取請求對象（request object，req）、回應對象（response object，res），以及應用程式的請求-回應循環中的下一個中間件函數，通常由變數 next 表示。
中間件的作用
中間件在 Express 應用中可以執行以下任務：
- 執行任何程式碼
- 修改請求和回應對象
- 結束請求-回應循環
- 呼叫順序中的下一個中間件
如果當前中間件沒有終止請求-回應循環，它必須呼叫 next() 將控制權傳遞給下一個中間件，否則請求將被掛起。
中間件的基本結構
一個典型的中間件函數看起來是這樣的：
function myMiddleware(req, res, next) {
// 執行某些操作
console.log('這是一個中間件');
// 呼叫下一個中間件
next();
}
常用的內建中間件
Express 提供了一些內建的中間件，可以直接使用來處理常見任務。以下是幾個最常用的：
1. express.json()
這個中間件用於解析 JSON 格式的請求體。當客戶端傳送 JSON 數據時，express.json() 會自動將其解析並放入 req.body 中。
const express = require('express');
const app = express();
const port = 3000;
app.post('/api/data', (req, res) => {
console.log(req.body); // 存取已解析的表單數據
res.json({ message: '數據已接收' });
});
app.listen(port, () => {
console.log(`服務器運行在 http://localhost:${port}`);
});
2. express.urlencoded()
這個中間件用於解析 URL-encoded 格式的請求體，通常用於處理 HTML 表單提交的數據。
const express = require('express');
const app = express();
const port = 3000;
app.use(express.urlencoded({ extended: true }));
app.post('/submit-form', (req, res) => {
console.log(req.body); // 存取已解析的表單數據
res.send('表單已提交');
});
app.get('/', (req, res) => {
res.send(`
<html>
<body>
<h1>表單提交示例</h1>
<form action="/submit-form" method="POST">
<label for="name">姓名：</label>
<input type="text" id="name" name="name"><br><br>
<label for="email">郵箱：</label>
<input type="email" id="email" name="email"><br><br>
<input type="submit" value="提交">
</form>
</body>
</html>
`);
});
app.listen(port, () => {
console.log(`服務器運行在 http://localhost:${port}`);
});
3. express.static()
express.static 中間件用於提供靜態文件，如 HTML、CSS、JavaScript、圖片等。
app.use(express.static('public'));
這行程式碼將使 public 目錄下的文件可以直接通過 URL 存取。例如，如果 public 目錄下有一個 styles.css 文件，可以通過 http://localhost:3000/styles.css 存取。
自定義中間件的使用
除了使用內建中間件，你還可以創建自定義中間件來滿足特定需求。以下是一些常見的自定義中間件示例：
1. 日誌記錄中間件
這個中間件可以用來記錄每個請求的詳細信息：
function loggerMiddleware(req, res, next) {
console.log(`[${new Date().toISOString()}] ${req.method} ${req.url}`);
next();
}
app.use(loggerMiddleware);
2. 錯誤處理中間件
錯誤處理中間件通常定義為四個參數的函數，用於集中處理應用程式中的錯誤：
// 模擬數據庫操作
function fetchUserFromDatabase(id) {
// 假設 ID 為 0 時，模擬數據庫錯誤
if (id === '0') {
throw new Error('數據庫連接失敗');
}
return { id, name: 'User ' + id };
}
// 用戶資料路由
app.get('/user/:id', (req, res, next) => {
try {
const user = fetchUserFromDatabase(req.params.id);
res.json(user);
} catch (error) {
next(error); // 將錯誤傳遞給錯誤處理中間件
}
});
// 錯誤處理中間件
app.use((err, req, res, next) => {
console.error(err.stack);
res.status(500).json({ error: '伺服器錯誤，請稍後再試' });
});
3. 身份驗證中間件
用於檢查用戶是否已登入的中間件：
function authMiddleware(req, res, next) {
if (req.session && req.session.user) {
next();
} else {
res.status(401).send('請先登入');
}
}
// 在需要驗證的路由上使用
app.get('/protected', authMiddleware, (req, res) => {
res.send('這是受保護的內容');
});
總結
通過合理使用內建中間件和自定義中間件，你可以輕鬆處理複雜的業務邏輯、提升應用程式的安全性，並實現各種功能擴展。記住，中間件的順序很重要，合理安排它們可以讓你的應用程式的可維護性提高。
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「梧笙」即「吾生」，意即我的生命，朋友都叫我「阿梧(Awu)」，高雄人。我喜歡學習新技能，從程式設計到網路工具，再到社群經營和影片剪輯。日常興趣是打遊戲、看動漫、讀小說和聽音樂。我會把這些興趣寫成文章，如果你有任何想法或問題，歡迎來信到我的郵箱 aowulife109@gmail.com
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※ Express 專案步驟筆記清單
Node.js 環境建置核對
新增專案資料夾
設定 package.json
npm init -y
設定程式入口為 app.js
安裝 Express：npm install express
設定主程式 app.js
建構應用程式伺服器
設定
Request內容
package main
import (
"fmt"
"log"
"net/http"
"strings"
)
func request(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
//這些資訊是輸出到伺服器端的列印訊息
HTTP伺服器端
package main
import (
"net/http"
)
type Refer struct {
handler http.Handler
refer string
}
//實現中介軟體邏輯
func (this *Refer) ServeHTTP(
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