koa被认为是第二代web后端开发框架。与上一代express相比，它最大的特点无疑是解决了回调金字塔的问题，让异步的写法更加简洁。在使用koa的过程中，一直对koa的内部实现机制很好奇。最近终于有时间深入研究koa的一些原理了。在这里我会写一个系列的文章来记录下我的学习心得和感悟。在我看来，koa的核心功能就是famousco。koa正是基于这个功能实现了异步回调同步和中间件流程控制。当然，本文不分析协源码。打算在整个系列文章中逐步讲解如何实现koa中间件的流程控制原理，以及koa的异步回调同步写法的实现原理。最后，在理解了这些之后，在此基础上，实现一个简单的合赞功能。首先，本文只讲koa的中间件流程控制的原理。一、koa中间件执行过程关于koa中间件的执行过程，官网上有一个很经典的例子，有兴趣的可以去看看，这里我想修改的更简单一点：varkoa=require('koa');varapp=koa();app.use(function*(next){console.log('beginmiddleware1');yieldnext;console.log('endmiddleware1');});app.use(function*(next){console.log('beginmiddleware2');yieldnext;console.log('endmiddleware2');});app.use(function*(){console.log('中间件3');});app.listen(3000);运行这个例子，然后使用curl工具运行：curlhttp://localhost:3000可以看到运行后会输出：beginmiddleware1beginmiddleware2middleware3endmiddleware2endmiddleware1这个例子非常形象的代表了中间件的执行koa的机制，可以用下图中的洋葱模型来描述：通过这个执行过程，开发者可以很方便的开发一些中间件，并且很容易集成到实际的业务流程中。那么，这样的过程是如何实现和控制的呢？2、koa中的generator和compose简单来说，洋葱模型的执行过程是通过es6中的generator来实现的。不熟悉generator的同学可以看看它的特性。其中之一就是生成器函数可以像断点一样从函数的某个地方跳出，然后回来继续执行。下面的例子可以说明这个特性：vargen=function*(){console.log('begin!');//yield语句，从这里跳出来，把控制权交给anotherfunc函数。产生另一个功能；//下次回来从这里开始执行console.log('end!');}varanotherfunc(){console.log('thisisanotherfunction!');}varg=gen();varanother=g.next();//'begin!'//another是一个对象，其中value成员是返回的anotherfunc函数another.value();//'这是另一个函数！'g.next();//'结尾！';从这个简单的例子中，我们可以看出洋葱模型最基本的原型，即先执行后执行yield前后的语句，居中执行yield中间的代码。现在想象一下，如果yield后面的函数本身就是一个生成器会怎样？事实上，它是上述示例的扩展：vargen1=function*(){console.log('begin!');产量g2；console.log('end!');}vargen2=function*(){console.log('begin2');产生另一个功能；console.log('end2');}varanotherfunc(){console.log('这是另一个函数！');}varg=gen();varg2=gen2();varanother1=g.next();//'开始！';varanother2=another1.value.next();//'开始2';another2.value();//'这是另一个函数！';another1.value.next();//'结束2';g.next();//'结尾！';可以看出，基本上就是用上面的例子，再加一个嵌套而已，原理是一样的。在koa中，每个中间件生成器都有一个next参数。在我们的例子中，g2可以看作是g函数的下一个参数。事实上，koa就是这样做的。当使用app.use()挂载所有中间件时，koa有一个koa-compose模块用于串联所有生成器中间件，基本上是将后面的生成器赋值给前面生成器的下一个参数。koa-compose的源代码非常简单和简短。这是我自己实现的一个：functioncompose(middlewares){returnfunction(next){vari=middlewares.length;varnext=function*(){}();while(i--){next=middlewares[i].call(this,next);}下一个返回；}}使用我们自己的compose修改上面的例子，是的，它更接近于koa的形式：functioncompose(middlewares){returnfunction(next){长度;varnext=function*(){}();while(i--){next=middlewares[i].调用（这个，下一个）；}下一个返回；}}vargen1=function*(next){console.log('开始！');接下来屈服；console.log('end!');}vargen2=function*(next){console.log('begin2');接下来屈服；console.log('end2');}vargen3=function*(next){console.log('这是另一个函数！');}varbundle=compose([gen1,gen2,gen3]);varg=bundle();varanother1=g.next();//'开始！';varanother2=another1.value.next();//'开始2';另一个2。值.下一个（）；//'这是另一个函数！';another1.value.next();//'结束2';g.next();//'zhd!';如何？有没有一种koa中间件写的感觉？但是目前，我们还是一步步手动执行我们的洋葱模型。我们可以编写一个函数来自动执行我们的模型吗？3.让洋葱模型自动运行：写一个run函数在上面的例子中，我们可以在最后的代码中看到一个规则，基本上外层生成器调用next方法将控制权转移到内层，内层继续调用Next，方法交给内层处理。整个过程可以写在一个嵌套的函数中。话不多说，直接上代码：functionrun(gen){varg;if(typeofgen.next==='function'){g=gen;}else{g=gen();}functionnext(){vartmp=g.next();//如果tmp.done为真，则证明生成器执行完成，返回。如果（tmp.done）{返回；}elseif(typeofg.next==='function'){run(tmp.value);下一个（）;}}next();}functioncompose(middlewares){returnfunction(next){vari=middlewares.长度;varnext=function*(){}();while(i--){next=middlewares[i].调用（这个，下一个）；}下一个返回；}}vargen1=function*(next){console.log('开始！');接下来屈服；console.log('end!');}vargen2=function*(next){console.log('begin2');接下来屈服；console.log('end2');}vargen3=function*(next){console.log('这是另一个函数！');}varbundle=compose([gen1,gen2,gen3]);运行（捆绑）；run函数接受一个generator，它的内部执行其实就是我们之前例子的一个简化，使用递归的方式来执行。运行这个例子，你可以看到结果和我们之前的例子是一样的。至此，我们已经基本说明了koa中的中间件onion模型是如何自动执行的。其实koa中使用的co函数的一部分功能就是实现我们这里写的run函数的功能。值得注意的是，本文只着重分析中间件执行过程的实现，暂时不考虑异步回调同步的原理。下一篇文章，我将带大家继续探索koa中异步回调的同步写入机制。本文的代码可以在github上找到：https://github.com/mly-zju/async-js-demo，其中process_control.js文件就是本文的源代码。另外，欢迎多多关注我的个人博客^_^我会不定时更新我的??技术文章~
