本文将会介绍文件路径、MVC、RESTful三种常见的路由方式 

　　--以下内容出自《深入浅出node.js》

 

　　1. 文件路径型

　　1.1 静态文件

　　这种方式的路由在路径解析的部分有过简单描述，其让人舒服的地方在于URL的路径与网站目录的路径一致，无须转换，非常直观。这种路由的处理方式也十分简单，将请求路径对应的文件发送给客户端即可。如：

// 原生实现
http.createServer((req, res) => {
  if (req.url === '/home') {
    // 假设本地服务器将html静态文件放在根目录下的view文件夹
    fs.readFile('/view/' + req.url + '.html', (err, data) => {
      res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/html' });
      res.end(data)
    })
  }
}).listen()

// Express 
app.get('/home', (req, res) => {
  fs.readFile('/view/' + req.url + '.html', (err, data) => {
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/html' });
    res.status(200).send(data)
  })
})

　　1.2. 动态文件

　　在MVC模式流行起来之前，根据文件路径执行动态脚本也是基本的路由方式，它的处理原理是Web服务器根据URL路径找到对应的文件，如/index.asp或/index.php。Web服务器根据文件名后缀去寻找脚本的解析器，并传入HTTP请求的上下文。

　　以下是Apache中配置PHP支持的方式：　　

AddType application/x-httpd-php .php

　　解析器执行脚本，并输出响应报文，达到完成服务的目的。现今大多数的服务器都能很智能 地根据后缀同时服务动态和静态文件。这种方式在Node中不太常见，主要原因是文件的后缀都是.js，分不清是后端脚本，还是前端脚本，这可不是什么好的设计。而且Node中Web服务器与应用业务脚本是一体的，无须按这种方式实现。

 

　　2. MVC

　　在MVC流行之前，主流的处理方式都是通过文件路径进行处理的，甚至以为是常态。直到 有一天开发者发现用户请求的URL路径原来可以跟具体脚本所在的路径没有任何关系。

　　MVC模型的主要思想是将业务逻辑按职责分离，主要分为以下几种。

　　 控制器（Controller），一组行为的集合。

　　 模型（Model），数据相关的操作和封装。

　　 视图（View），视图的渲染。

 

 

　　这是目前最为经典的分层模式，大致而言，它的工作模式如下说明。

　　 路由解析，根据URL寻找到对应的控制器和行为。

　　 行为调用相关的模型，进行数据操作。

　　 数据操作结束后，调用视图和相关数据进行页面渲染，输出到客户端。

　　2.1 手工映射

　　手工映射除了需要手工配置路由外较为原始外，它对URL的要求十分灵活，几乎没有格式上的限制。如下的URL格式都能*映射：

　　'/user/setting' , '/setting/user'

　　这里假设已经拥有了一个处理设置用户信息的控制器，如下所示：　　

exports.setting = (req, res) => {
 // TODO
}

 

　　再添加一个映射的方法(路由注册)就行，为了方便后续的行文，这个方法名叫use()，如下所示：　　

const routes = []

const use = (path, action) => {
 routes.push([path, action]);
}

　　我们在入口程序中判断URL，然后执行对应的逻辑，于是就完成了基本的路由映射过程，如下所示：

(req, res) => {
  const pathname = url.parse(req.url).pathname
  for (let i = 0; i < routes.length; i++) {
    let route = routes[i];
    if (pathname === route[0]) {
      let action = route[1]
      action(req, res)
      return
    }
  }
  // 处理404请求
  handle404(req, res)
}

　　手工映射十分方便，由于它对URL十分灵活，所以我们可以将两个路径都映射到相同的业务 逻辑，如下所示：　　

use('/user/setting', exports.setting);

use('/setting/user', exports.setting);

　　// 甚至　　　

use('/setting/user/jacksontian', exports.setting);

　　2.1.1  正则匹配

　　对于简单的路径，采用上述的硬匹配方式即可，但是如下的路径请求就完全无法满足需求了：

　　'/profile/jacksontian' ,  '/profile/hoover'

　　这些请求需要根据不同的用户显示不同的内容，这里只有两个用户，假如系统中存在成千上 万个用户，我们就不太可能去手工维护所有用户的路由请求，因此正则匹配应运而生，我们期望通过以下的方式就可以匹配到任意用户：　　

use('/profile/:username',  (req, res) => {
 // TODO
}); 

　　于是我们改进我们的匹配方式，在通过use注册路由时需要将路径转换为一个正则表达式， 然后通过它来进行匹配，如下所示：

const pathRegexp = (path) => {
　let strict = path.
  path = path
    .concat(strict ? '' : '/?')
    .replace(/\/\(/g, '(?:/')
    .replace(/(\/)?(\.)?:(\w+)(?:(\(.*?\)))?(\?)?(\*)?/g, function (_, slash, format, key, capture,
      optional, star) {
      slash = slash || '';
      return ''
        + (optional ? '' : slash)
        + '(?:'
        + (optional ? slash : '')
        + (format || '') + (capture || (format && '([^/.]+?)' || '([^/]+?)')) + ')'
        + (optional || '')
        + (star ? '(/*)?' : '');
    })
    .replace(/([\/.])/g, '\\$1')
    .replace(/\*/g, '(.*)');
  return new RegExp('^' + path + '$');
}

　　上述正则表达式十分复杂，总体而言，它能实现如下的匹配：

/profile/:username => /profile/jacksontian, /profile/hoover
/user.:ext => /user.xml, /user.json 

　　现在我们重新改进注册部分：

const use = (path, action) => {
  routes.push([pathRegexp(path), action]);
}

　　以及匹配部分：

(req, res) => {
  const pathname = url.parse(req.url).pathname;
  for (let i = 0; i < routes.length; i++) {
    let route = routes[i];
    // 正则匹配
    if (route[0].exec(pathname)) {
      let action = route[1];
      action(req, res);
      return;
    }
  }
  // 处理404请求
  handle404(req, res);
}

　　现在我们的路由功能就能够实现正则匹配了，无须再为大量的用户进行手工路由映射了。

　　2.1.2 参数解析

　　尽管完成了正则匹配，可以实现相似URL的匹配，但是:username到底匹配了啥，还没有解决。为此我们还需要进一步将匹配到的内容抽取出来，希望在业务中能如下这样调用：

use('/profile/:username', function (req, res) {
 var username = req.params.username;
 // TODO
});

　　这里的目标是将抽取的内容设置到req.params处。那么第一步就是将键值抽取出来，如下所示：

const pathRegexp = function (path) {
  const keys = [];
  path = path
    .concat(strict ? '' : '/?')
    .replace(/\/\(/g, '(?:/')
    .replace(/(\/)?(\.)?:(\w+)(?:(\(.*?\)))?(\?)?(\*)?/g, function (_, slash, format, key, capture,
      optional, star) {
      // 将匹配到的键值保存起来
      keys.push(key);
      slash = slash || '';
      return ''
        + (optional ? '' : slash)
        + '(?:'
        + (optional ? slash : '')
        + (format || '') + (capture || (format && '([^/.]+?)' || '([^/]+?)')) + ')'
        + (optional || '')
        + (star ? '(/*)?' : '');
    })
    .replace(/([\/.])/g, '\\$1')
    .replace(/\*/g, '(.*)');
  return {
    keys: keys,
    regexp: new RegExp('^' + path + '$')
  };
}

　　我们将根据抽取的键值和实际的URL得到键值匹配到的实际值，并设置到req.params处，如 下所示：

(req, res) => {
  const pathname = url.parse(req.url).pathname;
  for (let i = 0; i < routes.length; i++) {
    let route = routes[i];
    // 正则匹配
    let reg = route[0].regexp;
    let keys = route[0].keys;
    let matched = reg.exec(pathname);
    if (matched) {
      // 抽取具体值
      const params = {};
      for (let i = 0, l = keys.length; i < l; i++) {
        let value = matched[i + 1];
        if (value) {
          params[keys[i]] = value;
        }
      }
      req.params = params;
      let action = route[1];
      action(req, res);
      return;
    }
  }
  // 处理404请求
  handle404(req, res);
}

　　至此，我们除了从查询字符串（req.query）或提交数据（req.body）中取到值外，还能从路 径的映射里取到值。

　　2.2. 自然映射

　　手工映射的优点在于路径可以很灵活，但是如果项目较大，路由映射的数量也会很多。从前端路径到具体的控制器文件，需要进行查阅才能定位到实际代码的位置，为此有人提出，尽是路由不如无路由。实际上并非没有路由，而是路由按一种约定的方式自然而然地实现了路由，而无须去维护路由映射。

　　上文的路径解析部分对这种自然映射的实现有稍许介绍，简单而言，它将如下路径进行了划分处理：

/controller/action/param1/param2/param3 

　　以/user/setting/12/1987为例，它会按约定去找controllers目录下的user文件，将其require出来后，调用这个文件模块的setting()方法，而其余的值作为参数直接传递给这个方法。

(req, res) => {
  let pathname = url.parse(req.url).pathname;
  let paths = pathname.split('/');
  let controller = paths[1] || 'index';
  let action = paths[2] || 'index';
  let args = paths.slice(3);
  let module;

  try {
    // require的缓存机制使得只有第一次是阻塞的
    module = require('./controllers/' + controller);
  } catch (ex) {
    handle500(req, res);
    return;
  }
  let method = module[action]
  if (method) {
    method.apply(null, [req, res].concat(args));
  } else {
    handle500(req, res);
  }
}

　　由于这种自然映射的方式没有指明参数的名称，所以无法采用req.params的方式提取，但是直接通过参数获取更简洁，如下所示：

exports.setting = (req, res, month, year) => {
  // 如果路径为/user/setting/12/1987，那么month为12，year为1987
  // TODO
}; 

　　事实上手工映射也能将值作为参数进行传递，而不是通过req.params。但是这个观点见仁见智，这里不做比较和讨论。

　　自然映射这种路由方式在PHP的MVC框架CodeIgniter中应用十分广泛，设计十分简洁，在Node中实现它也十分容易。与手工映射相比，如果URL变动，它的文件也需要发生变动，手工映射只需要改动路由映射即可。

　　3. RESTful

　　MVC模式大行其道了很多年，直到RESTful的流行，大家才意识到URL也可以设计得很规范，请求方法也能作为逻辑分发的单元。

REST的全称是Representational State Transfer，中文含义为表现层状态转化。符合REST规范的设计，我们称为RESTful设计。它的设计哲学主要将服务器端提供的内容实体看作一个资源， 并表现在URL上。

　　比如一个用户的地址如下所示：

/users/jacksontian 

 

　　这个地址代表了一个资源，对这个资源的操作，主要体现在HTTP请求方法上，不是体现在URL上。过去我们对用户的增删改查或许是如下这样设计URL的：

POST /user/add?username=jacksontian
GET /user/remove?username=jacksontian
POST /user/update?username=jacksontian
GET /user/get?username=jacksontian 

　　操作行为主要体现在行为上，主要使用的请求方法是POST和GET。在RESTful设计中，它是如下这样的：

POST /user/jacksontian
DELETE /user/jacksontian
PUT /user/jacksontian
GET /user/jacksontian 

　　它将DELETE和PUT请求方法引入设计中，参与资源的操作和更改资源的状态。

　　对于这个资源的具体表现形态，也不再如过去一样表现在URL的文件后缀上。过去设计资源的格式与后缀有很大的关联，例如：

GET /user/jacksontian.json
GET /user/jacksontian.xml 

　　在RESTful设计中，资源的具体格式由请求报头中的Accept字段和服务器端的支持情况来决定。如果客户端同时接受JSON和XML格式的响应，那么它的Accept字段值是如下这样的：

Accept: application/json,application/xml

　　靠谱的服务器端应该要顾及这个字段，然后根据自己能响应的格式做出响应。在响应报文中，通过Content-Type字段告知客户端是什么格式，如下所示：

Content-Type: application/json 

　　具体格式，我们称之为具体的表现。所以REST的设计就是，通过URL设计资源、请求方法定义资源的操作，通过Accept决定资源的表现形式。

　　RESTful与MVC设计并不冲突，而且是更好的改进。相比MVC，RESTful只是将HTTP请求方法也加入了路由的过程，以及在URL路径上体现得更资源化。

　　3.1 请求方法

　　为了让Node能够支持RESTful需求，我们改进了我们的设计。如果use是对所有请求方法的处理，那么在RESTful的场景下，我们需要区分请求方法设计。示例如下所示：

const routes = { 'all': [] };
const app = {};
app.use = function (path, action) {
  routes.all.push([pathRegexp(path), action]);
};
['get', 'put', 'delete', 'post'].forEach(function (method) {
  routes[method] = [];
  app[method] = function (path, action) {
    routes[method].push([pathRegexp(path), action]);
  };
}); 

　　上面的代码添加了get()、put()、delete()、post()4个方法后，我们希望通过如下的方式完成路由映射：

// 增加用户
app.post('/user/:username', addUser);
// 删除用户
app.delete('/user/:username', removeUser);
// 修改用户
app.put('/user/:username', updateUser);
// 查询用户
app.get('/user/:username', getUser);

　　这样的路由能够识别请求方法，并将业务进行分发。为了让分发部分更简洁，我们先将匹配的部分抽取为match()方法，如下所示：

const match = (pathname, routes) => {
  for (let i = 0; i < routes.length; i++) {
    let route = routes[i];
    // 正则匹配
    let reg = route[0].regexp;
    let keys = route[0].keys;
    let matched = reg.exec(pathname);
    if (matched) {
      // 抽取具体值
      const params = {};
      for (let i = 0, l = keys.length; i < l; i++) {
        let value = matched[i + 1];
        if (value) {
          params[keys[i]] = value;
        }
      }
      req.params = params;
      let action = route[1];
      action(req, res);
      return true;
    }
  }
  return false;
}; 

　　然后改进我们的分发部分，如下所示：

(req, res) => {
  let pathname = url.parse(req.url).pathname;
  // 将请求方法变为小写
  let method = req.method.toLowerCase();
  if (routes.hasOwnPerperty(method)) {
    // 根据请求方法分发
    if (match(pathname, routes[method])) {
      return;
    } else {
      // 如果路径没有匹配成功，尝试让all()来处理
      if (match(pathname, routes.all)) {
        return;
      }
    }
  } else {
    // 直接让all()来处理
    if (match(pathname, routes.all)) {
      return;
    }
  }
  // 处理404请求
  handle404(req, res);
} 

　　如此，我们完成了实现RESTful支持的必要条件。这里的实现过程采用了手工映射的方法完成，事实上通过自然映射也能完成RESTful的支持，但是根据Controller/Action的约定必须要转化为Resource/Method的约定，此处已经引出实现思路，不再详述。

　　目前RESTful应用已经开始广泛起来，随着业务逻辑前端化、客户端的多样化，RESTful模式以其轻量的设计，得到广大开发者的青睐。对于多数的应用而言，只需要构建一套RESTful服务接口，就能适应移动端、PC端的各种客户端应用。