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：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title><%= title %></title>
</head>
<body><h1>欢迎, <%= username %>!</h1><p>这是您的个人资料页面。</p>
</body>
</html>
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