後端框架與API 開發(五) - Middleware-設定與管理

※ 什麼是Middleware (中介層)？

Middleware 一般翻譯作「中間件」或是「中介軟體」，其實 Express 應用程式就是由一連串的 middleware 串連而成：

• 從 request 進來到 response 回去會經過一系列的流程。
• 這個流程會按照路由清單由上而下執行。
• 可以用 app.use 來對所有的 request 進行前置處理；也可以用 app.get 或 app.post 等方法來篩選用特定 HTTP method 發送的請求。
• 只要是會發生在這個 request-response 流程裡的程序，都叫做 middleware。

※ Middleware (中介層)舉例說明：

你可以把 middleware 的運作想像成一個加工生產線：

生產線上的員工協力把輸送進來的「原料」(request) 一步步處理加工，完成最後的「製成品」(response)。當一個 middleware 把事情做完之後，它就會呼叫 next() 把請求交給下一個 middleware 來處理。

所以每一個 middleware function 都會帶三個參數：req、res、與 next，例如：

app.use((req, res, next) => {
  // do something
  return next()
})

※ Express Middleware 分類：

• 應用程式層級：

綁定到 app 物件的 middleware，被稱為應用程式層級的 middleware。它會在所有路由和路由器層級的 middleware 中運行。

這種 middleware 可以被設定去處理每一個應用程式接收到的請求內容。例如，我們可以使用 app.use() 函數來指定一個或多個特定的 middleware 函數，這些函數將在每次請求時被調用。

同樣地，我們也可以使用 app.get() 或 app.post() 來指定只在特定 HTTP 方法的請求時被調用的 middleware。簡單來說，應用程式層級的 middleware 就像是一個全局過濾器，它會在每次請求時先運行，然後根據需要進行處理或轉發請求。這讓我們可以在請求到達路由之前進行一些預處理，例如驗證、日誌記錄或其他任何我們需要的操作。

• 路由器層級：

使用 路由器層級的 middleware 時，我們會將它綁定到 express.Router() 的實例。它的工作方式與應用程式層級的 middleware 相同，但它只在該路由器的路由中運行。路由器層級的 middleware 就像是一個局部過濾器，它只對綁定到同一個 Router() 實例的路由有效。這意味著，如果你有一組相關的路由，你可以使用一個 Router() 實例來管理它們，並且可以使用路由器層級的 middleware 來對這些路由進行一些共同的預處理，例如驗證或日誌記錄。

• 錯誤處理：

錯誤處理 middleware主要工作是處理在其他 middleware 或路由處理函數中產生的錯誤。它的特點是有四個參數：err、req、res 和 next，而不是通常的三個參數。當一個 middleware 函數呼叫了 next(err) 時，Express 會跳過剩下的所有非錯誤處理 middleware，並尋找下一個有四個參數的 middleware 函數，也就是錯誤處理 middleware。

然後，Express 會將錯誤物件 err 傳遞給這個錯誤處理 middleware，讓它來處理這個錯誤。這種機制讓我們可以集中處理錯誤，並提供友好的錯誤訊息或進行錯誤修復。

• 內建層級:

有一些內建的 middleware 函數，這些函數可以幫助我們處理一些常見的任務。其中一個最常用的內建 middleware 是 express.static。透過 express.static(‘public’) 可以讀取，由我們自行建立的靜態檔案，包含 JavaScript 、 CSS 檔案。

• 第三方層級:

由第三方所撰寫的套件。我們可以透過 npm 下載並在我們的應用程式中使用這些套件。這些第三方 middleware 的最大好處是，它們可以幫助我們避免重複造輪子，讓我們可以直接引用他人的模組工具來解決我們的專案問題。例如，body-parser 是一個常用的第三方 middleware，它可以幫助我們解析 HTTP 請求的 body。另外，passport 是一個用於身份驗證的 middleware，而 morgan 是一個用於日誌記錄的 middleware。