Nodejs Express4.x开发框架随手笔记
Express：Node.js Web应用开发框架的璀璨明星
Express 是一个简洁、灵活的 Node.js Web 应用开发框架，能够帮助开发者迅速构建各种 Web 和移动设备应用。本文将带您领略 Express 4.x 的魅力，以及如何在 Node.js 环境中运用它进行开发。
一、工程建立与配置
我们需要在 Ubuntu 开发环境中安装必要的依赖。包括 Node.js、npm 以及 MongoDB。进入工程目录后，通过 express 命令创建工程，并选用 ejs 作为模板引擎。这样，我们的项目目录结构就搭建完成了。
二、Express 4.x 特性展示
Express 4.x 提供了强大的特性，包括路由功能、模板引擎、会话管理等。通过简单的配置，我们可以轻松实现这些功能。其中，Express 的路由功能允许我们轻松地处理不同的 HTTP 请求，而模板引擎则帮助我们快速生成动态页面。
三、Ejs模板引擎的使用
Ejs 是一种简单易用的模板引擎，可以帮助我们快速生成 HTML 页面。在 Express 中，我们可以通过简单的配置来使用 Ejs。这样，我们就可以在视图中使用 Ejs 的语法来动态生成页面内容。
四、Bootstrap界面框架的融入
为了让我们的 Web 应用更具吸引力，我们可以融入 Bootstrap 界面框架。Bootstrap 提供了丰富的 CSS 和 JavaScript 组件，可以帮助我们快速构建美观的界面。通过结合 Express 和 Bootstrap，我们可以轻松地创建出功能丰富、界面美观的 Web 应用。
五、Session的使用与页面提示
在 Web 应用中，我们经常需要处理用户的会话信息。Express 提供了会话管理的功能，我们可以轻松地实现用户的登录、注销等功能。我们还可以利用页面提示来向用户展示相关信息，如错误提示、成功提示等。
六、页面访问控制
为了保证数据的安全，我们需要对页面的访问进行控制。通过 Express 的路由保护功能，我们可以轻松地实现页面的访问控制。只有经过身份验证的用户才能访问某些特定的页面，从而保护我们的数据不被非法获取。
七、总结与启示
Nodemon工具的魅力：Web开发的得力助手
在Web开发过程中，有一款不可或缺的工具——Nodemon。它具备动态识别项目变更并快速加载的能力，堪称Web开发的得力助手。
让我们深入了解Nodemon的安装及使用方法。通过npm安装命令，可以轻松将Nodemon集成到项目中：
安装Nodemon的命令很简单，只需在终端输入：npm install nodemon -g。安装完成后，就可以开始使用Nodemon的神奇功能了。
你可能会好奇，为什么我们不用./bin/脚本呢？原因在于，通过nodemon ./bin/的方式无法有效识别项目的改动。这一点是经过我个人实验得出的，如果有经验丰富的开发者知道更好的方法，欢迎赐教。
接下来，我们将修改app.js文件。注释掉原有的//module.exports = app;行，替换为app.listen(3000);。这样，我们的app.js主程序就能在3000端口上运行了。
使用狼蚁网站SEO优化命令启动app.js主程序后，通过nodemon app.js命令启动程序。程序会动态加载，并显示狼蚁网站SEO优化的提示信息。当我们在终端看到类似这样的信息：1 Dec 16:22:07 – [nodemon] restarting due to changes… 1 Dec 16:22:07 – [nodemon] starting `node app.js`时，就表示程序已经成功启动了。
现在让我们进行测试。当本地3000端口被打开后，通过浏览器访问localhost:3000，就可以查看我们的Web应用程序了。
我们的项目目录结构也是值得关注的一部分。目录结构清晰明了，有助于我们更好地管理和维护项目。其中，node_modules目录存放了所有的项目依赖库，app.js文件则是项目的核心文件之一。除此之外，还有public、routes和views等目录，分别用于存放静态资源、路由文件和视图文件等。
Nodemon是Web开发过程中不可或缺的工具之一。通过安装和使用Nodemon，我们可以更加高效地开发Web应用程序，提高开发效率和体验。希望这篇文章能够帮助您更好地了解Nodemon的使用方法和项目目录结构。在现代项目架构的过程中，我们不难发现每个项目都有其独特的组织方式和文件结构。以下是一个基于Node.js的示例项目，展现了如何通过`package.json`管理依赖，以及如何使用`app.js`作为程序主入口来构建应用。
一、项目概览
在项目的根目录中，你会看到几个核心文件和目录：
`package.json`：项目的依赖配置及开发者信息。
`app.js`：程序主入口。
`public`：存放静态文件，如css、js和img。
`routes`：包含路由文件，相当于MVC中的C(controller)。
`Views`：页面文件，使用Ejs模板。
`nodejs-demo/bin/`：包含启动文件，用于启动app.js。
二、打开app.js深入
当我们打开`app.js`，首先会看到模块依赖部分，这里引入了Express、路由、用户模块等。接着是环境变量设置，包括端口号、视图设置等。紧接着是中间件的使用，如错误处理、静态文件服务等。然后是对不同路径的请求处理，最后是服务器的启动。
三、Ejs模板的使用
为了让ejs模板文件使用扩展名为html的文件，我们需要在app.js中进行一些修改。主要是引入ejs模块，并设置视图引擎为html。在此过程中，需要将原来使用`.ejs`扩展名的视图文件重命名为`.html`。访问localhost:3000后，一切应该正常运行。
四、增加Bootstrap界面框架
为了增加项目的界面美观性和功能丰富性，我们可以引入Bootstrap界面框架。这通常意味着将Bootstrap的js和css文件复制到项目的对应目录中。通过这种方式，我们可以轻松地在项目中使用Bootstrap提供的丰富组件和样式。
文件组织与结构
为了优化我们的网站结构和代码管理，我们决定对公共样式和脚本文件进行重新组织。以下是具体的步骤和文件分配情况。
公共样式文件和脚本文件分配
将以下文件复制到项目的`public/stylesheets`目录：
`bootstrap.min.css`
`bootstrap-responsive.min.css`
接着，将以下文件复制到`public/javascripts`目录：
`bootstrap.min.js`
`jquery-1.9.1.min.js`
页面结构拆分
我们的`index.html`页面将被拆分为三部分：`header.html`，`index.html`和`footer.html`。这样做有利于代码的重用和维护。
`header.html`: 包含页面的头部区域，如标题、导航等。
`index.html`: 主要的内容显示区域。
`footer.html`: 页面的底部区域，如版权信息、底部导航等。
header.html内容预览
以下是`header.html`的基本结构，它引入了Bootstrap样式和jQuery脚本。
```html
```
这部分代码将作为模板的一部分，被其他页面所引用。
页面布局与路由功能
我们已经成功地将公共头部和底部从页面中分离出来，并引入了Bootstrap界面框架，使得页面布局更加美观和响应式。接下来，我们需要设计路由功能以满足不同页面的访问需求。
以下是我们的路由设计：
访问路径 `/` ，展示 `index.html` 页面，无需登录即可访问。
访问路径 `/home` ，展示 `home.html` 页面，需要用户登录后才可以访问。
访问路径 `/login` ，展示登录页面 `login.html` ，用户名密码输入正确后，自动跳转到 `home.html` 页面。
访问路径 `/logout` ，退出登录后，自动回到 `index.html` 页面。
为了实现这些路由功能，我们需要在`app.js`文件中增加路由配置。以下是简单的路由配置示例：
```javascript
app.get('/', routesdex); // 处理GET请求到主页的路由逻辑。需要实现对应的路由处理函数在routes文件夹下的index文件中。其他路由配置同理。对于POST请求可以使用app.post()方法进行处理。并且记得打开routes/index.js文件并添加对应的方法来处理不同的请求路径逻辑。这样的架构可以使代码更易于维护和扩展性更强。我们已经逐步构建了我们的网站框架并引入了Bootstrap样式框架来提升用户体验和页面美观度。随着不断的开发和完善，我们的网站将变得更加成熟和稳定。现在我们可以开始进一步开发更多的功能和特性来丰富我们的网站内容了。期待未来的成果！让我为您的代码赋予更多的生命力和吸引力。让我们以这种方式重新构建您的应用逻辑和页面内容。
后端路由逻辑重构
当您访问首页时，您的应用将呈现一个简洁的欢迎界面，并有一个指向登录页面的链接。当用户点击登录链接时，他们将被引导至一个精心设计的登录页面。让我们一步步重构后端路由的逻辑：
index.js（后端路由处理）
```javascript
exportsdex = function(req, res) {
// 渲染首页，带有标题信息
res.render('index', { title: '欢迎来到我们的网站' }); // 更吸引人的欢迎标题
};
exports.login = function(req, res) {
// 渲染登录页面，带有标题信息
res.render('login', { title: '用户登录' }); // 登录页面的标题清晰明了
};
exports.doLogin = function(req, res) {
// 定义默认的用户名和密码，用于简单的登录验证（实际应用中应有更安全的验证机制）
var defaultUser = { username: 'admin', password: 'admin' }; // 更清晰易懂的变量命名方式
var userInput = req.body; // 更清晰的获取用户提交的数据方式
if (userInput.username === defaultUser.username && userInput.password === defaultUser.password) {
// 登录成功，重定向到主页（假设您的主页路径为'/home'）
res.redirect('/home'); // 重定向到主页路径更加清晰明了
} else {
// 登录失败，重定向回登录页面（可以加入更多失败提示机制）
7. Session应用体验优化
在刚接触Web开发的案例中，我们可以清晰地看到在登录流程中的一些关键步骤。想象一下当你成功登录一个应用后，其背后是如何处理用户信息的。当执行`exports.doLogin`时，如果用户名和密码验证成功，我们通常通过`res.redirect('/home')`跳转至首页。但当我们在处理`exports.home`时，我们还需要通过`res.render('home', { title: 'Home', user: user })`渲染页面并传递用户信息给前端页面。那么我们为什么不能在登录时就直接将用户信息存入session呢？这样在每个页面跳转时，我们就不必重复传递用户信息了。下面我们来深入这个问题。
让我们从服务器的工作机制入手。不同的Web服务器有着不同的处理方式。对于Java的Web服务器来说，它采用多线程调用模型，每个用户请求都会开启一个线程，每个线程都会维护用户的状态信息。而PHP的Web服务器则是通过CGI程序来处理请求的。由于CGI是无状态的，它通常借助客户端的cookie来维护用户状态。但由于cookie在客户端的信息量有限，因此CGI应用通常需要服务器端生成一个session文件来存储信息，以此来达到模拟用户状态的效果。至于Node.js的Web服务器，虽然也是基于CGI无状态模型，但通过异步响应和callback机制实现了高效的数据返回。为了保存session数据，我们也需要使用存储解决方案，如文件存储、Redis或MongoDB等。
接下来，我将展示如何通过MongoDB来保存session信息并在登录后传递用户对象。在app.js文件中添加相关的代码片段来实现这一功能。我们需要引入一些中间件来支持session的存储和管理，例如`express-session`、`connect`和`session-mongoose`。其中，`session-mongoose`是用于连接MongoDB数据库并自动将session信息写入数据库中的中间件。我们还需要注意app.js文件的代码顺序，因为某些中间件的加载顺序对功能实现至关重要。
Express 框架中的登录功能
在 Node.js 的 Express 框架中，登录功能是一个核心模块。让我们深入了解如何在 `routes/index.js` 文件中实现 `doLogin` 方法。
当我们定义一个 `doLogin` 函数，它通常接收两个参数：请求对象 `req` 和响应对象 `res`。在这个函数中，我们模拟了一个简单的用户验证流程。代码大致如下：
```javascript
exports.doLogin = function(req, res) {
var user = { username: 'admin', password: 'admin' };
if (req.body.username === user.username && req.body.password === user.password) {
req.session.user = user;
return res.redirect('/home'); // 如果验证成功，重定向到主页
} else {
// 这里可以添加给用户的一个提示信息，告知登录失败的原因
return res.status(401).render('login', { message: '用户名或密码错误' }); // 返回登录页面并显示错误信息
}
};
```
接下来是 `logout` 方法，它简单地将 session 中的用户信息清空并重定向到主页：
```javascript
exports.logout = function(req, res) {
req.session.user = null;
res.redirect('/'); // 重定向到首页
};
```
对于 `home` 方法，它只是渲染一个名为 'home' 的视图，并传递一个标题：
```javascript
exports.home = function(req, res) {
res.render('home', { title: 'Home' }); // 渲染主页视图并传递标题
};
```
在 Express 应用中，session 的使用对于维持用户状态至关重要。值得注意的是，这里的 session 处理是基于 Express 4.10.4 版本的写法，与早期版本有所不同。通过中间件，我们可以方便地将 `req.session.user` 的值赋给 `res.locals.user`，这样可以在渲染页面时轻松访问用户信息。
除了基本的登录和登出功能，实际应用中可能还需要与数据库交互来验证用户信息。这时，Mongoose 作为 MongoDB 的对象模型工具就派上了用场。处理用户登录时也要注意安全性，比如使用 bcrypt 加密用户密码等。
关于页面提示，当用户在登录时遇到错误（如用户名或密码不正确），我们可以通过在响应中添加提示信息来告知用户。这通常是在渲染登录视图时传递一个包含错误信息的变量来实现的。在 `app.js` 中增加对 `res.locals.message` 的使用，即可轻松实现这一功能。通过给用户反馈错误信息，可以增强用户体验。
app.js的改进之路：集成res.locals.message
在app.js中，我们进行了一次关键的修改。通过中间件函数，我们将用户会话中的用户信息赋值给res.locals.user，同时处理会话中的错误消息。以下是我们的代码更新：
```javascript
app.use(function(req, res, next){
res.locals.user = req.session.user;
var err = req.session.error;
delete req.session.error; // 清除错误以确保新的错误可以被记录
res.locals.message = ''; // 初始化消息变量
if (err) {
res.locals.message = '
}
next();
});
```
与此我们对login.html页面进行了调整，以显示刚刚创建的消息。修改后的页面代码如下：
```html
<% include header.html %>
<% include footer.html %>
```
现在，让我们进一步改进我们的后端逻辑。在routes/index.js中，我们增加了处理登录请求时设置错误消息的逻辑。当用户名或密码不正确时，我们将错误消息存储在会话中并重定向到登录页面。以下是修改后的代码片段：
```javascript
exports.doLogin = function(req, res){
var user = { username:'admin', password:'admin' }; // 默认管理员账号信息用于演示目的
if(req.body.username === user.username && req.body.password === user.password){ // 检查用户名和密码是否正确
req.session.user = user; // 登录成功，设置会话中的用户信息
return res.redirect('/home'); // 重定向到主页页面（假设已存在）
页面访问遭遇挫折：无法读取用户名的属性
当你尝试访问某个页面时，系统报错并提示“无法读取用户名的属性”。这就像是你在找一本名为“用户名”的书，但书架上是空的，没有找到这本书。原因何在呢？原来是你的代码中期望有一个名为“user”的对象存在，并且该对象拥有一个属性名为“username”，但实际上这个对象并不存在或者为空。
定制你的Express 4应用：修改app.js文件与访问控制
在Express 4框架中，通过修改app.js文件，我们可以精确控制应用的访问权限。下面是如何进行设置的。
我们需要在app.js文件中定义路由。例如：
```javascript
app.get('/', routesdex); // 首页无需任何验证即可访问
app.route('/login')
.all(function(req, res, next) { // 使用all拦截所有访问/login的请求
notAuthentication(req, res, next); // 首先调用未认证函数
})
.get(routes.login) // 处理GET请求登录页面
.post(routes.doLogin); // 处理POST请求登录操作
app.route('/logout')
.get(authentication) // 访问/logout先调用认证函数
.get(routes.logout); // 处理登出操作
app.route('/home')
.get(authentication) // 访问/home先调用认证函数检查用户是否已登录
.get(routes.home); // 跳转到主页或进行其他相关操作
```
接着，我们需要定义两个关键函数：`authentication`和`notAuthentication`。这两个函数分别用于检查用户是否已登录和未登录。如果用户的session中有user对象则表示已登录，否则表示未登录。具体实现如下：
```javascript
function authentication(req, res, next) {
if (!req.session.user) { // 用户未登录
req.session.error = '请先登陆'; // 设置错误提示信息
return res.redirect('/login'); // 重定向到登录页面
}
next(); // 继续执行后续中间件或路由处理函数
}
function notAuthentication(req, res, next) {
if (req.session.user) { // 用户已登录
req.session.error = '已登陆'; // 设置错误提示信息告知用户已登录状态
return res.redirect('/home'); // 重定向到主页或其他相关页面
}
next(); // 继续执行后续中间件或路由处理函数
}
```
配置完成后，如果我们没有登录而直接访问localhost:3000/home或者localhost:3000/logout，我们会被重定向到/login页面。成功登录后，再访问localhost:3000/login则会被重定向到/home页面。这样我们就实现了基于角色的访问控制。这些细致的控制是Express框架的强大之处。以上内容是基于Nodejs的Express 4开发框架的实用笔记，希望对你们有所帮助。如果你对Express框架有更深入的了解，你会发现更多有趣和实用的功能等待你去。记得保持学习，与时俱进！这是长沙网络推广团队分享给大家的随手笔记，希望大家喜欢。接下来，让我们继续Express框架的其他精彩内容吧！