Koa2 与 Express 对比

面试高频考点：Koa2 和 Express 的区别

中间件模型
- Koa2 是基于 async/await 的洋葱圈模型（中间件可以控制请求和响应两次过程）。
- Express 是线性的栈执行模型，通过回调 next() 继续，一般只控制进入过程。
响应时机
- Express 中直接调用 res.send() 或 res.json() 就会立即发送响应，后续的中间件即使执行也无法修改响应体。
- Koa2 是将数据挂载在 ctx.body 上，它需要等待所有的中间件执行完毕后，由最外层的处理函数统一进行响应发送。
异步方式
- Express 采用 Callback（回调函数），虽然支持 Promise，但在处理异常时容易导致“回调地狱”，且容易漏捕获错误。
- Koa2 完全拥抱 async/await，代码结构更加扁平化。
异常处理
- Express 中，通常使用 error-first 的回调模式或全局错误处理中间件。
- Koa2 中，最外层加一个 try-catch 中间件，利用 await next()，可以非常优雅地捕获下游所有中间件和路由的异常。
设计哲学
- Express 内置了路由（Router）、视图渲染等诸多功能，是个大而全的框架。
- Koa2 是一个极其轻量级的内核，本身甚至不带路由，所有的功能（如路由、静态服务）都需要依靠引入第三方中间件实现，更加纯粹。

中间件与洋葱圈模型

示例代码如下：

const Koa = require("koa");
const app = new Koa();

// x-response-time 中间件

app.use(async (ctx, next) => {
  console.log("\n开始 x-response-time");
  const start = Date.now();
  await next(); // 调用下一个中间件：logger（等待下一个异步函数返回）
  const ms = Date.now() - start;
  ctx.set("X-Response-Time", `${ms}ms`); // 设置响应头
  console.log("结束 x-response-time\n");
});

// logger 中间件

app.use(async (ctx, next) => {
  console.log("开始 logger");
  const start = Date.now();
  await next(); // 调用下一个中间件：response（等待下一个异步函数返回）
  const ms = Date.now() - start;
  console.log(
    `\u0020\u0020\u0020\u0020\u0020${ctx.method} ${ctx.url} - ${ms} ms`,
  ); // \u0020 为空格
  console.log("结束 logger");
});

// response 中间件

app.use(async (ctx) => {
  console.log("开始 response");
  ctx.body = "Hello World";
  console.log("结束 response");
  // 没有更多的中间件执行，堆栈将展开并且每个中间件恢复执行其上游行为
});

app.listen(3000);
console.log("app started at port 3000...");

如果一个中间件没有调用 await next()，后续的 middleware 将不再执行了。例如，一个检测用户权限的 middleware 可以决定是否继续处理请求，还是直接返回 403 错误

app.use(async (ctx, next) => {
  if (await checkUserPermission(ctx)) {
    await next();
  } else {
    ctx.response.status = 403;
  }
});

原理剖析

中间件底层原理 (koa-compose)

Koa 洋葱圈模型的核心在于 koa-compose 模块，它将多个中间件组合成一个大函数。

面试手写题：实现简易版的 compose 函数

核心思想：通过递归，利用闭包保存索引，把下一个中间件封装成 next 函数传给当前中间件。

function compose(middlewares) {
  // 必须是数组，且每一项必须是函数
  if (!Array.isArray(middlewares))
    throw new TypeError("Middleware stack must be an array!");
  for (const fn of middlewares) {
    if (typeof fn !== "function")
      throw new TypeError("Middleware must be composed of functions!");
  }

  // 返回一个函数，该函数接收 context 和初始的 next
  return function (context, next) {
    // 记录上一次执行的中间件索引，防止在同一个中间件中多次调用 next()
    let index = -1;

    return dispatch(0);

    function dispatch(i) {
      if (i <= index)
        return Promise.reject(new Error("next() called multiple times"));
      index = i;

      let fn = middlewares[i];
      // 如果所有中间件执行完毕，将传入的 next 作为最后一个函数执行
      if (i === middlewares.length) fn = next;
      // 如果没有要执行的函数了，直接返回成功的 Promise
      if (!fn) return Promise.resolve();

      try {
        // 执行当前的中间件，并将控制权交出
        // 绑定的 next 参数就是 dispatch.bind(null, i + 1)
        return Promise.resolve(fn(context, dispatch.bind(null, i + 1)));
      } catch (err) {
        return Promise.reject(err);
      }
    }
  };
}

compose 返回一个 Promise，这意味着即使最外层也可以通过 .then 来捕获整个链路的结果。
通过 dispatch(i + 1)，把下一个中间件包裹成了当前中间件的 next 参数。当我们在中间件里 await next() 时，其实就是等待 dispatch(i + 1) 这个 Promise resolve。
如果一个中间件没有调用 await next()，后续的中间件将不再执行（比如权限校验失败，直接 ctx.body = '403'）。

常见中间件实现

koa-cors

const URL = require("url");

module.exports = async function (ctx, next) {
  let origin = URL.parse(ctx.origin) || "";
  if (origin.protocol && origin.host) {
    ctx.set(
      "Access-Control-Allow-Origin",
      `${origin.protocol}://${origin.host}`,
    );
    ctx.set(
      "Access-Control-Allow-Headers",
      "X-Requested-With, User-Agent, Referer, Content-Type, Cache-Control, accesstoken",
    );
    ctx.set("Access-Control-Allow-Methods", "POST, GET, OPTIONS, DELETE, PUT");
    ctx.set("Access-Control-Max-Age", "86400");
    ctx.set("Access-Control-Allow-Credentials", "true");
  }
  if (ctx.methods === "OPTIONS") {
    ctx.status = 204;
    ctx.body = "";
  } else {
    await next();
  }
};

常用核心中间件

在 Koa 开发中，几乎所有的功能都依赖中间件：

koa-router：处理 URL 路由分发。
koa-bodyparser：解析请求体（支持 json, form 等），将解析后的数据挂载到 ctx.request.body。
- 注意：它不支持解析 multipart/form-data（文件上传），通常需要用到 @koa/multer 或 koa-body。
koa-cors：处理跨域资源共享（CORS）的请求头。
koa-static：静态文件托管（如暴露 public 目录）。
koa-session / koa-jwt：处理用户鉴权和状态保持。
koa-compress：开启 Gzip / Brotli 压缩，减小传输体积。
koa-logger：打印请求日志。

中间件与洋葱圈模型​

原理剖析​

中间件底层原理 (koa-compose)​

常见中间件实现​

koa-cors​

常用核心中间件​