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中间件是在处理请求过程中可以进行一些额外操作的功能模块，可以用于处理请求、验证数据、打印日志等等。在 Express 中使用中间件非常方便，在页面处理前或者后做一些事情都可以通过中间件实现。本文将详细讲述在 Express 中如何使用中间件并给出相应示例代码。

中间件的基本结构

在 Express 中，每个中间件是一个 JavaScript 函数，该函数有 3 个参数：request 对象、response 对象和 next 函数。

function myMiddleware(req, res, next) {
  // 在这里编写你需要的操作代码
  // 然后调用 next() 函数告诉 Express 跳转到下一个中间件或路由处理。
  next();
}

Express 中的中间件，其实就是一个接收请求和响应的函数，这个函数有权访问请求和响应对象，并且可以进行一些操作之后手动调用 next() 函数将请求交给下一个中间件或路由处理器。

使用中间件

在 Express 中使用中间件，可以通过 app.use() 、 app.all() 和 router.all() 等多种方式。其中 app.use() 是最为常用的方式，使用前需要先导入 Express。

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

使用 `app.use()` 注册全局中间件

可以使用 app.use() 注册一个全局的中间件，这个中间件将在每个请求中都被执行。全局中间件的基本结构如下：

app.use(function (req, res, next) {
  // ...
  next();
})

app.use() 注册了一个全局中间件，当请求到来时就会被执行。其中， next() 函数会将控制权传递到下一个中间件或路由处理器。如果不调用 next() ，那么请求将会挂起不再响应。

简单的打印 hello world 示例

app.use(function(req, res, next) {
  console.log('hello world!');
  next();
});

在每一个请求中都会执行这个函数，打印一段 hello world! 的字符串。

使用 `app.use()` 注册局部中间件

局部中间件是可以针对路由或路径单独设定的中间件，只针对特定请求路径起作用。和全局中间件相比，局部中间件只会在请求该路径时执行。

app.use('/users', function (req, res, next) {
  // ...
  next()
})

它只对以 /users 开头的请求起作用。

通过设置 HTTP 头信息的中间件示例

// 设置 HTTP 头信息
app.use('/users', function(req, res, next) {
  // 设置 Content-Type 为 JSON 格式
  res.setHeader('Content-Type', 'application/json');
  next();
});

该中间件会在处理 /users 路径及其子路径时，将响应头信息的 Content-Type 设置为 JSON 格式。

使用 `router.all()` 注册路由中间件

使用路由中间件比较直观，其基本语法如下：

const router = express.Router(); // 每个路由模块需要创建一个 Router 示例
router.all('/users', function (req, res, next) {
  // ...
  next();
})

其中， router.all() 可以匹配任何 HTTP 请求方法，不管是 GET、POST、PUT还是 DELETE 请求，都可以被匹配。

路由中间件打印请求路径

-- -------------------- ---- -------
-- ---------------
----- ------- - -------------------
----- ------ - -----------------

-------------------- ------------- ---- ----- -
  -- -------
  ---------------------------
  -------
---

-------------- - -------

然后通过 app.use() 调用这个路由：

const usersRouter = require('./routes/users');
app.use(usersRouter);

当访问 /users 的时候，后台会打印一条访问路径信息。

异常处理中间件

异常处理中间件是一个可以捕获并处理错误的中间件，其回调函数中的第四个参数 err 才是真正的 Error 对象：

function errorHandler (err, req, res, next) {
  // 处理错误的逻辑
}
app.use(errorHandler);

通过设置异常处理中间件返回错误信息

app.use(function(error, req, res, next) {
  const { message } = error;
  res.status(500).json({ message });
});

像这样定义了一个错误处理中间件，当某个中间件或路由出现 error 参数的时候，就会自动调用由 app.use() 注册的 errorHandler() 函数。

总结

本文详细介绍了在 Express.js 中如何使用中间件，包括全局中间件、局部中间件、路由中间件和异常处理中间件。在使用中间件的过程中，常常会涉及到异步操作，是需要开发者注重谨慎把握，建议细心阅读 Express 官方文档。

通过这篇文章我们可以理解：

了解了中间件的基本结构
理解了如何使用不同类型的中间件
掌握了在中间件处理函数中执行异步操作的用法
掌握了如何通过异常处理中间件对错误进行捕获和处理，以及如何返回错误信息。

中间件是 Express 框架设计的核心，合理使用中间件，能够提高代码层级的抽象度，增加代码的可读性，可拓展性以及可维护性等诸多方面都有极大的好处，这也是为什么要深入学习中间件的一个重要原因。

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Express.js 中使用中间件