详细介绍：Node.js中Express框架入门教程

什么是Express.js？

Express.js是Node.js最受欢迎的Web应用框架之一，被称为"快速、开放、极简的Web框架"。它为构建Web应用程序和API提供了一套丰富的功能，同时保持了轻量级和灵活性。

为什么选择Express？

• 简单易学：API简洁明了，学习曲线平缓
• 灵活性强：不强制特定的项目结构，开发者可以自由组织代码
• 中间件丰富：拥有庞大的中间件生态系统
• 性能优秀：轻量级设计，运行效率高
• 社区活跃：文档完善，社区支持强大

环境准备

在开始之前，确保您的系统已安装：

• Node.js（版本12或更高）
• npm（通常随Node.js一起安装）

检查安装版本：

node --version
npm --version

安装Express

创建新项目

# 创建项目目录
mkdir my-express-app
cd my-express-app
# 初始化npm项目
npm init -y
# 安装Express
npm install express

使用Express生成器（可选）

# 全局安装Express生成器
npm install -g express-generator
# 创建项目
express --view=ejs my-app
cd my-app
npm install

创建第一个Express应用

让我们创建一个简单的"Hello World"应用：

基础示例

// app.js
const express = require('express');
const app = express();
const port = 3000;
// 定义路由
app.get('/', (req, res) => {
res.send('Hello World!');
});
// 启动服务器
app.listen(port, () => {
console.log(`服务器运行在 http://localhost:${port}`);
});

运行应用：

node app.js

访问 http://localhost:3000，您将看到"Hello World!"消息。

路由基础

路由决定了应用程序如何响应客户端对特定端点的请求。

HTTP方法

// GET请求
app.get('/users', (req, res) => {
res.send('获取用户列表');
});
// POST请求
app.post('/users', (req, res) => {
res.send('创建新用户');
});
// PUT请求
app.put('/users/:id', (req, res) => {
res.send(`更新用户 ${req.params.id}`);
});
// DELETE请求
app.delete('/users/:id', (req, res) => {
res.send(`删除用户 ${req.params.id}`);
});

路由参数

// 路径参数
app.get('/users/:id', (req, res) => {
const userId = req.params.id;
res.send(`用户ID: ${userId}`);
});
// 多个参数
app.get('/users/:userId/posts/:postId', (req, res) => {
const { userId, postId } = req.params;
res.json({ userId, postId });
});
// 查询参数
app.get('/search', (req, res) => {
const { q, page, limit } = req.query;
res.json({ query: q, page, limit });
});

路由模式匹配

// 通配符
app.get('/ab*cd', (req, res) => {
res.send('匹配 abcd, abxcd, abRANDOMcd 等');
});
// 可选参数
app.get('/products/:id?', (req, res) => {
if (req.params.id) {
res.send(`产品ID: ${req.params.id}`);
} else {
res.send('所有产品');
}
});

中间件详解

中间件是Express的核心概念，它是在请求-响应循环中执行的函数。

应用级中间件

// 全局中间件
app.use((req, res, next) => {
console.log(`${new Date().toISOString()} - ${req.method} ${req.url}`);
next(); // 调用next()继续执行下一个中间件
});
// 特定路径的中间件
app.use('/api', (req, res, next) => {
console.log('API请求');
next();
});

内置中间件

// 解析JSON请求体
app.use(express.json());
// 解析URL编码的请求体
app.use(express.urlencoded({ extended: true }));
// 提供静态文件服务
app.use(express.static('public'));

第三方中间件

# 安装常用中间件
npm install morgan cors helmet compression

const morgan = require('morgan');
const cors = require('cors');
const helmet = require('helmet');
const compression = require('compression');
// 日志中间件
app.use(morgan('combined'));
// 启用CORS
app.use(cors());
// 安全中间件
app.use(helmet());
// 压缩响应
app.use(compression());

错误处理中间件

// 错误处理中间件必须有四个参数
app.use((err, req, res, next) => {
console.error(err.stack);
res.status(500).json({
error: '服务器内部错误',
message: err.message
});
});

模板引擎

Express支持多种模板引擎，如EJS、Pug、Handlebars等。

使用EJS

npm install ejs

// 设置模板引擎
app.set('view engine', 'ejs');
app.set('views', './views');
// 渲染模板
app.get('/profile/:name', (req, res) => {
res.render('profile', {
username: req.params.name,
title: '用户资料'
});
});

创建模板文件 views/profile.ejs：

欢迎, !
这是您的个人资料页面。

完整示例：简单的博客API

const express = require('express');
const app = express();
const port = 3000;
// 中间件
app.use(express.json());
app.use(express.static('public'));
// 模拟数据
let posts = [
{ id: 1, title: '第一篇文章', content: '这是第一篇文章的内容' },
{ id: 2, title: '第二篇文章', content: '这是第二篇文章的内容' }
];
// 获取所有文章
app.get('/api/posts', (req, res) => {
res.json(posts);
});
// 获取特定文章
app.get('/api/posts/:id', (req, res) => {
const post = posts.find(p => p.id === parseInt(req.params.id));
if (!post) {
return res.status(404).json({ error: '文章未找到' });
}
res.json(post);
});
// 创建新文章
app.post('/api/posts', (req, res) => {
const { title, content } = req.body;
if (!title || !content) {
return res.status(400).json({ error: '标题和内容不能为空' });
}
const newPost = {
id: posts.length + 1,
title,
content
};
posts.push(newPost);
res.status(201).json(newPost);
});
// 更新文章
app.put('/api/posts/:id', (req, res) => {
const postIndex = posts.findIndex(p => p.id === parseInt(req.params.id));
if (postIndex === -1) {
return res.status(404).json({ error: '文章未找到' });
}
const { title, content } = req.body;
posts[postIndex] = { ...posts[postIndex], title, content };
res.json(posts[postIndex]);
});
// 删除文章
app.delete('/api/posts/:id', (req, res) => {
const postIndex = posts.findIndex(p => p.id === parseInt(req.params.id));
if (postIndex === -1) {
return res.status(404).json({ error: '文章未找到' });
}
posts.splice(postIndex, 1);
res.status(204).send();
});
// 错误处理
app.use((req, res) => {
res.status(404).json({ error: '页面未找到' });
});
app.listen(port, () => {
console.log(`博客API运行在 http://localhost:${port}`);
});

最佳实践

项目结构建议

my-app/
├── public/          # 静态文件
├── views/           # 模板文件
├── routes/          # 路由模块
├── middleware/      # 自定义中间件
├── models/          # 数据模型
├── controllers/     # 控制器
├── config/          # 配置文件
├── app.js          # 主应用文件
└── package.json

路由模块化

// routes/users.js
const express = require('express');
const router = express.Router();
router.get('/', (req, res) => {
res.send('用户列表');
});
router.get('/:id', (req, res) => {
res.send(`用户ID: ${req.params.id}`);
});
module.exports = router;
// 在主应用中使用
const userRoutes = require('./routes/users');
app.use('/users', userRoutes);

环境配置

// 使用环境变量
const port = process.env.PORT || 3000;
const env = process.env.NODE_ENV || 'development';
if (env === 'development') {
app.use(morgan('dev'));
}

下一步学习

掌握了Express基础后，您可以继续学习：

• 数据库集成：MongoDB (Mongoose)、MySQL (Sequelize)
• 身份验证：JWT、Passport.js
• API文档：Swagger/OpenAPI
• 测试：Jest、Supertest
• 部署：Docker、Heroku、AWS

总结

Express.js是一个功能强大而又简洁的Web框架，非常适合快速构建Web应用程序和API。通过掌握路由、中间件、模板引擎等核心概念，您就能够开发出功能丰富的Web应用。

记住Express的哲学：保持简单，但提供足够的灵活性让开发者能够构建复杂的应用程序。随着经验的积累，您将能够利用Express的强大功能构建更加复杂和优雅的Web解决方案。

相关资源

• Express.js官方文档
• Node.js官方文档
• MDN Web文档
• Express.js GitHub仓库