express 洋葱模型

Express 的洋葱模型是对中间件（Middleware）执行流程的形象比喻，核心特点是：中间件按照“先进后出”的顺序执行，请求进入时依次经过中间件，响应返回时则反向经过中间件，类似洋葱从外层到内层再回到外层的穿透过程。

直观理解洋葱模型

假设我们有 3 个中间件 A、B、C，按顺序注册到 Express 中：

const express = require('express');
const app = express();

// 中间件 A
app.use((req, res, next) => {
  console.log('A 开始');
  next(); // 调用 next() 进入下一个中间件
  console.log('A 结束');
});

// 中间件 B
app.use((req, res, next) => {
  console.log('B 开始');
  next();
  console.log('B 结束');
});

// 中间件 C（路由处理）
app.use((req, res) => {
  console.log('C 处理请求');
  res.send('Hello World');
  console.log('C 结束');
});

app.listen(3000);

当有请求到达时，输出顺序为：

A 开始 → B 开始 → C 处理请求 → C 结束 → B 结束 → A 结束

这个流程就像洋葱：

• 请求进入时（从外到内）：A → B → C
• 响应返回时（从内到外）：C → B → A

核心原理

1. 中间件的注册顺序即执行顺序：Express 按 app.use() 的调用顺序维护一个中间件队列，请求到达时依次执行。
2. next() 函数的作用：
   • 调用 next() 会暂停当前中间件，移交控制权给下一个中间件。
   • 当后续中间件执行完毕（或没有更多中间件），会回溯到上一个中间件 next() 之后的代码继续执行。
3. 异步支持：如果中间件包含异步操作（如数据库查询），需在异步操作完成后调用 next()，确保洋葱模型的顺序性：

   app.use(async (req, res, next) => {
     console.log('A 开始');
     await db.query(/* 异步操作 */); // 等待异步完成
     next(); // 进入下一个中间件
     console.log('A 结束');
   });

为什么需要洋葱模型？

• 统一的请求/响应处理：例如，在最外层中间件处理日志记录（A 开始 记录请求开始，A 结束 记录请求耗时）。
• 共享数据与流程控制：中间件可以在 req 或 res 对象上挂载数据（如用户信息），后续中间件可读取，回溯时还能修改响应。
• 错误处理：错误处理中间件（带 4 个参数 (err, req, res, next)）会捕获后续中间件抛出的错误，通过洋葱模型回溯到错误处理逻辑。

总结

Express 的洋葱模型本质是中间件的嵌套执行机制，通过 next() 函数实现“进入-回溯”的流程。这种设计让请求/响应的生命周期管理更灵活，便于实现日志、认证、错误处理等跨切面功能。