隨著 Node.js v8 的發布，Node.js 已原生支持 async/await 函數，Web 框架 Koa 也隨之發布了 Koa 2 正式版，支持 async/await 中間件，為處理異步回調帶來了極大的方便。
既然 Koa 2 已經支持 async/await 中間件了，為什么不直接用 Koa，而還要去改造 Express 讓其支持 async/await 中間件呢？因為 Koa 2 正式版發布才不久，而很多老項目用的都還是 Express，不可能將其推倒用 Koa 重寫，這樣成本太高，但又想用到新語法帶來的便利，那就只能對 Express 進行改造了，而且這種改造必須是對業務無侵入的，不然會帶來很多的麻煩。
直接使用 async/await
讓我們先來看下在 Express 中直接使用 async/await 函數的情況。
const express = require('express');
const app = express();
const { promisify } = require('util');
const { readFile } = require('fs');
const readFileAsync = promisify(readFile);
app.get('/', async function (req, res, next){
const data = await readFileAsync('./package.json');
res.send(data.toString());
});
// Error Handler
app.use(function (err, req, res, next){
console.error('Error:', err);
res.status(500).send('Service Error');
});
app.listen(3000, '127.0.0.1', function (){
console.log(`Server running at http://${this.address().address }:${this.address().port }/`);
});
上面是沒有對 Express 進行改造，直接使用 async/await 函數來處理請求，當請求 http://127.0.0.1:3000/ 時，發現請求能正常請求，響應也能正常響應。這樣似乎不對 Express 做任何改造也能直接使用 async/await 函數，但如果 async/await 函數里發生了錯誤能不能被我們的錯誤處理中間件處理呢？現在我們去讀取一個不存在文件，例如將之前讀取的 package.json 換成 age.json 。
app.get('/', async function (req, res, next){
const data = await readFileAsync('./age.json');
res.send(data.toString());
});現在我們去請求 http://127.0.0.1:3000/ 時，發現請求遲遲不能響應，最終會超時。而在終端報了如下的錯誤：
發現錯誤并沒有被錯誤處理中間件處理，而是拋出了一個 unhandledRejection 異常，現在如果我們用 try/catch 來手動捕獲錯誤會是什么情況呢？
app.get('/', async function (req, res, next){
try {
const data = await readFileAsync('./age.json');
res.send(datas.toString());
} catch(e) {
next(e);
}
});發現請求被錯誤處理中間件處理了，說明我們手動顯式的來捕獲錯誤是可以的，但是如果在每個中間件或請求處理函數里面加一個 try/catch 也太不優雅了，對業務代碼有一定的侵入性，代碼也顯得難看。所以通過直接使用 async/await 函數的實驗，我們發現對 Express 改造的方向就是能夠接收 async/await 函數里面拋出的錯誤，又對業務代碼沒有侵入性。
改造 Express
在 Express 中有兩種方式來處理路由和中間件，一種是通過 Express 創建的 app，直接在 app 上添加中間件和處理路由，像下面這樣：
const express = require('express');
const app = express();
app.use(function (req, res, next){
next();
});
app.get('/', function (req, res, next){
res.send('hello, world');
});
app.post('/', function (req, res, next){
res.send('hello, world');
});
app.listen(3000, '127.0.0.1', function (){
console.log(`Server running at http://${this.address().address }:${this.address().port }/`);
});
另外一種是通過 Express 的 Router 創建的路由實例，直接在路由實例上添加中間件和處理路由，像下面這樣：
const express = require('express');
const app = express();
const router = new express.Router();
app.use(router);
router.get('/', function (req, res, next){
res.send('hello, world');
});
router.post('/', function (req, res, next){
res.send('hello, world');
});
app.listen(3000, '127.0.0.1', function (){
console.log(`Server running at http://${this.address().address }:${this.address().port }/`);
});
這兩種方法可以混合起來用，現在我們思考一下怎樣才能讓一個形如 app.get('/', async function(req, res, next){}) 的函數，讓里面的 async 函數拋出的錯誤能被統一處理呢？要讓錯誤被統一的處理當然要調用 next(err) 來讓錯誤被傳遞到錯誤處理中間件，又由于 async 函數返回的是 Promise，所以肯定是形如這樣的 asyncFn().then().catch(function(err){ next(err) }) ，所以按這樣改造一下就有如下的代碼：
app.get = function (...data){
const params = [];
for (let item of data) {
if (Object.prototype.toString.call(item) !== '[object AsyncFunction]') {
params.push(item);
continue;
}
const handle = function (...data){
const [ req, res, next ] = data;
item(req, res, next).then(next).catch(next);
};
params.push(handle);
}
app.get(...params)
}
上面的這段代碼中，我們判斷 app.get() 這個函數的參數中，若有 async 函數，就采用 item(req, res, next).then(next).catch(next); 來處理，這樣就能捕獲函數內拋出的錯誤，并傳到錯誤處理中間件里面去。但是這段代碼有一個明顯的錯誤就是最后調用 app.get()，這樣就遞歸了，破壞了 app.get 的功能，也根本處理不了請求，因此還需要繼續改造。
我們之前說 Express 兩種處理路由和中間件的方式可以混用，那么我們就混用這兩種方式來避免遞歸，代碼如下：
const express = require('express');
const app = express();
const router = new express.Router();
app.use(router);
app.get = function (...data){
const params = [];
for (let item of data) {
if (Object.prototype.toString.call(item) !== '[object AsyncFunction]') {
params.push(item);
continue;
}
const handle = function (...data){
const [ req, res, next ] = data;
item(req, res, next).then(next).catch(next);
};
params.push(handle);
}
router.get(...params)
}
像上面這樣改造之后似乎一切都能正常工作了，能正常處理請求了。但通過查看 Express 的源碼，發現這樣破壞了 app.get() 這個方法，因為 app.get() 不僅能用來處理路由，而且還能用來獲取應用的配置，在 Express 中對應的源碼如下：
methods.forEach(function(method){
app[method] = function(path){
if (method === 'get' && arguments.length === 1) {
// app.get(setting)
return this.set(path);
}
this.lazyrouter();
var route = this._router.route(path);
route[method].apply(route, slice.call(arguments, 1));
return this;
};
});
所以在改造時，我們也需要對 app.get 做特殊處理。在實際的應用中我們不僅有 get 請求，還有 post、put 和 delete 等請求，所以我們最終改造的代碼如下：
const { promisify } = require('util');
const { readFile } = require('fs');
const readFileAsync = promisify(readFile);
const express = require('express');
const app = express();
const router = new express.Router();
const methods = [ 'get', 'post', 'put', 'delete' ];
app.use(router);
for (let method of methods) {
app[method] = function (...data){
if (method === 'get' && data.length === 1) return app.set(data[0]);
const params = [];
for (let item of data) {
if (Object.prototype.toString.call(item) !== '[object AsyncFunction]') {
params.push(item);
continue;
}
const handle = function (...data){
const [ req, res, next ] = data;
item(req, res, next).then(next).catch(next);
};
params.push(handle);
}
router[method](...params);
};
}
app.get('/', async function (req, res, next){
const data = await readFileAsync('./package.json');
res.send(data.toString());
});
app.post('/', async function (req, res, next){
const data = await readFileAsync('./age.json');
res.send(data.toString());
});
router.use(function (err, req, res, next){
console.error('Error:', err);
res.status(500).send('Service Error');
});
app.listen(3000, '127.0.0.1', function (){
console.log(`Server running at http://${this.address().address }:${this.address().port }/`);
});
現在就改造完了，我們只需要加一小段代碼，就可以直接用 async function 作為 handler 處理請求，對業務也毫無侵入性，拋出的錯誤也能傳遞到錯誤處理中間件。
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