Express.js 中间件概述
在 node.js 的 express 框架中，中间件（middleware）是处理 http 请求的关键组成部分。它本质上是一个函数，可以访问请求对象 (req)、响应对象 (res) 以及应用程序请求-响应循环中的下一个中间件函数。中间件函数可以执行以下任务：
- 执行任何代码。
- 对请求和响应对象进行更改。
- 结束请求-响应循环。
- 调用堆栈中的下一个中间件。
所有中间件函数都接收 req、res 和 next 三个参数。其中，next 参数在中间件链式处理中扮演着至关重要的角色。
next 参数的核心作用
next 是一个函数，当在中间件中调用它时，它会将控制权传递给请求-响应循环中的下一个中间件函数。如果当前中间件是最后一个或者后续没有匹配的路由处理程序，那么调用 next() 会将控制权传递给 Express 框架的默认请求处理机制。
next() 的工作原理
当一个请求到达 Express 应用时，它会按照 app.use() 或路由方法（如 app.get()、app.post()）定义的顺序，依次经过一系列中间件。next() 函数的作用就是显式地告诉 Express：“我这个中间件已经处理完了，请把请求交给下一个中间件或路由处理程序。”
示例：基本中间件
考虑一个简单的日志中间件：
const express = require('express');
const app = express();
// 定义一个日志中间件
const myLogger = function (req, res, next) {
console.log('请求已记录：', req.method, req.url);
next(); // 调用 next()，将控制权传递给下一个中间件或路由
};
// 将中间件应用于所有请求
app.use(myLogger);
// 定义一个路由处理程序
app.get('/', (req, res) => {
res.send('Hello World!');
});
// 启动服务器
const PORT = 3000;
app.listen(PORT, () => {
console.log(`服务器运行在 http://localhost:${PORT}`);
});在这个例子中，当访问 http://localhost:3000/ 时，myLogger 会先执行，打印日志，然后 next() 被调用，请求会继续传递到 app.get('/') 路由处理程序，最终向客户端发送“Hello World!”。
next 参数的调用与省略
正确使用 next() 是构建响应式 Express 应用的关键。
未调用 next() 的后果
如果一个中间件函数没有调用 next()，并且也没有结束请求-响应循环（例如，通过 res.send()、res.json()、res.end() 等方法），那么请求将会在该中间件处“挂起”（hang）。这意味着客户端将永远收不到响应，直到请求超时。
示例：不调用 next()
const express = require('express');
const app = express();
const blockerMiddleware = function (req, res, next) {
console.log('请求被拦截，未调用 next()');
// 没有调用 next()，也没有发送响应
};
app.use(blockerMiddleware); // 应用拦截中间件
app.get('/', (req, res) => {
res.send('Hello World!'); // 这行代码永远不会执行
});
const PORT = 3000;
app.listen(PORT, () => {
console.log(`服务器运行在 http://localhost:${PORT}`);
});当访问 http://localhost:3000/ 时，blockerMiddleware 会执行并打印日志，但由于没有调用 next() 且没有发送响应，客户端将一直等待，最终请求会超时。
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当没有后续中间件时
如果一个中间件调用了 next()，但其后没有其他中间件或匹配的路由处理程序，那么请求会继续向下传递，直到 Express 发现没有更多的处理程序。如果此时还没有发送响应，Express 最终会以一个默认的 404 Not Found 错误来响应。然而，在大多数实际应用中，最后一个“有效”的中间件或路由处理程序通常会负责发送响应。
例如，在上面的“基本中间件”示例中，myLogger 调用 next() 后，请求会到达 app.get('/')。即使没有 app.get('/')，只要 myLogger 调用了 next()，请求就不会挂起，而是继续寻找下一个匹配项。
next 参数与错误处理
next 函数不仅用于传递控制权，还可以用于传递错误。当 next() 被调用时带有一个参数（通常是一个 Error 对象），Express 会将其视为一个错误，并跳过所有常规的中间件和路由处理程序，直接跳转到错误处理中间件。
传递错误给 next(err)
// 在常规中间件中抛出错误
app.get('/error-test', (req, res, next) => {
try {
// 模拟一个可能出错的操作
throw new Error('这是一个自定义错误！');
} catch (err) {
next(err); // 将错误传递给下一个错误处理中间件
}
});错误处理中间件
错误处理中间件是一种特殊的中间件，它有四个参数：(err, req, res, next)。Express 会自动识别并使用这些中间件来处理通过 next(err) 传递的错误。错误处理中间件通常定义在所有其他 app.use() 和路由之后。
示例：错误处理
const express = require('express');
const app = express();
// ... 其他中间件和路由定义 ...
app.get('/trigger-error', (req, res, next) => {
// 模拟一个异步操作中的错误
setTimeout(() => {
try {
// 假设这里发生了一个错误
throw new Error('数据加载失败！');
} catch (err) {
next(err); // 将错误传递给错误处理中间件
}
}, 100);
});
// 404 错误处理（如果所有路由都未匹配）
app.use((req, res, next) => {
res.status(404).send('未找到页面');
});
// 错误处理中间件 (必须有四个参数)
app.use((err, req, res, next) => {
console.error('发生了一个错误:', err.stack);
res.status(500).send('服务器内部错误：' + err.message);
});
const PORT = 3000;
app.listen(PORT, () => {
console.log(`服务器运行在 http://localhost:${PORT}`);
});当访问 http://localhost:3000/trigger-error 时，trigger-error 路由会捕获错误并通过 next(err) 传递。接着，Express 会跳过所有常规中间件和路由，直接执行定义在最后的错误处理中间件，向客户端发送 500 错误响应。
总结与最佳实践
- next() 的核心作用：在 Express.js 中，next() 函数是中间件链式处理的关键，它负责将控制权从当前中间件传递给堆栈中的下一个中间件或路由处理程序。
- 确保调用 next() 或结束响应：除非当前中间件明确通过 res.send()、res.json() 等方法结束了请求-响应循环，否则务必调用 next()。否则，请求将挂起，客户端无法收到响应。
- 错误处理：通过 next(err) 传递错误是 Express 中标准化的错误处理机制。利用带有四个参数的错误处理中间件来集中管理和响应应用程序中的错误。
- 顺序的重要性：中间件和路由的定义顺序至关重要。错误处理中间件通常放在所有常规中间件和路由的最后，以便捕获前面所有可能发生的错误。
理解并正确使用 next 参数，是掌握 Express.js 中间件工作原理，并构建高效、健壮和可维护的 Web 应用程序的基础。
