前言：前段时间学习了如何基于Flask框架部署服务器，感觉非常容易上手，而这段时间又开始接触和学习Node.js与Koa，相比较而言它们有着很强的特性（比如异步），摸爬滚打中总算是成功学会了部署简单的服务，在此记录一下坎坷的过程。

Node.js是一个事件驱动I/O服务端JavaScript环境，它执行Javascript的速度非常快，使得 JavaScript 成为与PHP、Python等服务端语言平起平坐的脚本语言。Koa则是一个新的Web框架，是Express的下一代基于Node.js的Web框架。Koa丢弃了回调函数，并有力地增强错误处理能力。同时Koa提供了一套优雅的方法，可以快速而愉快地编写服务端应用程序。Koa2作为新版本，完全使用Promise并配合async来实现了异步。
本文基于Node.js与Koa2框架，讲解如何搭建服务器，开发实现后端API。在此之前，我们要具备一些HTML和JavaScript的基础知识和异步编程的思想，如果你已经具备了，那就开始吧！

下载与安装

Node.js 安装包及源码下载地址为：https://nodejs.org/en/download/，在其中选择对应的系统即可。安装完成后命令行输入：

node --version

显示版本号，即代表安装成功。
Koa的安装参可考官方文档，在命令行输入：

npm install koa

等待安装完成即可。
至于Node.js的开发工具，笔者习惯使用功能强大的VSCode。

最简单的应用

我们在常用的工作目录下，创建一个文件，命名为server.js，输入代码如下：

const Koa = require('koa');const app = new Koa();
app.use(async ctx => 	// 处理请求的异步函数
{ctx.body = 'Hello World';
});app.listen(8080);	// 监听端口号console.log("Server running at http://127.0.0.1:8080");

接着在命令行输入（首先要cd进入工作目录，如果是在VSCode中，在运行界面中选择终端即可）：

node server.js

结果如下图，点击链接即可访问，如下图所示。
终端显示
浏览器显示
至此就搭建好了一个最简单的服务器，对客户端发送的请求，服务端回复一个“Hello World”。
PS：在终端退出程序按Ctrl+C即可，服务相应就停止。

路由

通常情况下，我们服务器需要不同的路由来处理不同的请求，而Koa拥有一个集中处理URL的中间件：koa-router。
PS：中间件（middleware）是Koa的一个重要组成部分，Koa拥有许多实用的中间件，我们安装的中间件都在工作目录下的node_modules文件夹中。中间件的执行顺序十分重要，理解了中间件，也就学会了Koa。
首先安装中间件，在命令行输入：

npm install koa-router --save

安装完成后，我们把刚才的server.js文件修改为如下：

const Koa = require('koa');
const router = require('koa-router')(); // 注意这里最后是函数调用const app = new Koa();// 添加路由
router.get('/', async (ctx, next) =>  // 根路由
{ctx.body = '我是服务器，我可以处理很多请求，对应不同的路由';
});router.get('/hello', async (ctx, next) => 
{ctx.body = 'Hello!';
});app.use(router.routes());
app.listen(8080);console.log("Server running at http://127.0.0.1:8080");

再次运行，对应在浏览器中可以访问到不同的路由。
根路由
路由1

跨域

当域名、端口、协议有任意一个不一样的时候就会出现跨域。通常我们都希望可以跨域访问服务器，但在默认情况下，我们用Koa部署的服务器却不允许我们这么做，因此要设置可以跨域。设置跨域的方法很多，比如请求与响应的数据使用jsonp格式，而Koa里又封装了一个实现跨域的中间件：koa2-cors。
首先安装中间件，在命令行输入：

 npm install koa2-cors --save

安装完成后，我们继续修改刚才的server.js文件。
在一开始引入语句后加入如下语句：

const cors = require('koa2-cors');

在最后为app增加中间件的语句中加入如下语句：

app.use(cors());

至此就实现了跨域了，在这里运行看不出有什么区别，但接下来我们设计客户端后，就可以在前端访问到我们的服务器了。

处理Get/Post请求

我们搭建服务器，最重要的功能就是能够接收请求、发送响应，在客户端、服务器之间顺畅地收发数据。接下来就分别讲解Get和Post两种方式如何请求与响应。
我们首先建立一个客户端页面，命名为client.html，其中代码如下：

<!doctype html>
<head><meta charset="utf-8"/><title>简单客户端页面</title>
</head>
<body>ID：<textarea id="ID" style="height:15px;width:150px;"></textarea><br>姓名：<textarea id="Name" style="height:15px;width:150px;"></textarea><br><button onclick="getSubmit()">以Get方式提交</button><button onclick="postSubmit()">以POST方式提交</button><script>   // 此处存放处理事件的代码</script><script src="https://cdn.staticfile.org/jquery/1.10.2/jquery.min.js"></script>
</body>

我们在客户端向服务器发送HTTP请求的方式有很多，而在这里采用的是jQuery中的$.ajax方法，其一般的调用方式如下：

$.ajax(
{type: "str类型", 		// 请求方法，get或者posturl: "str类型",			// 请求的URL路径，即服务器路径data:					// 发送的数据{attribute: value},dataType: "str类型", 	// 收发数据的格式，通常为json或jsonpsuccess: function(data)	// 请求成功的回调函数，data即服务器返回的数据{console.log(data);},error: function(XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown)// 请求错误的回调函数，参数分别为XMLHttpRequest对象、错误信息、捕获的错误对象{  console.log(textStatus);}  
});

因为要用到这一方法，所以在刚才的客户端页面中，千万不要漏掉最后的一段引用jQuery的JavaScript代码。

Get方式

在Koa中，获取Get请求接收的数据的来源是request对象中的query方法或querystring方法。其中query方法返回的是格式化的参数对象，querystring方法返回的是请求字符串。而Koa又可以直接从上下文中获取这两个方法，因此在服务器端，我们在刚才的server.js文件中增加一条路由：

router.get('/getData', async (ctx, next) => 
{// 获取路由let url = ctx.url;//  从上下文的request对象中获取let request = ctx.request;let req_query = request.query;let req_queryString = request.querystring;//  从上下文中直接获取let ctx_query = ctx.query;let ctx_queryString = ctx.querystring;// 显示console.log(url);console.log(req_query);console.log(req_queryString);console.log(ctx_query);console.log(ctx_queryString);// 发送数据ctx.response.body = JSON.stringify("我已收到消息");
});

在刚才的client.html文件中，我们在script代码部分加入Get请求的事件处理函数：

function getSubmit()
{$.ajax({type: "get",url: "http://127.0.0.1:8080/getData",data:{ID: document.getElementById("ID").value,Name: document.getElementById("Name").value},dataType: "json",success: function(data){console.log(data);},error: function(XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown){  console.log(textStatus);  }              });
}

启动服务器，再在客户端页面中输入ID和姓名，点击“以Get方式”提交，可以看到URL中加上了客户端发送的数据的键值对，query和querystring方法各自可以对此解析，获取到前端以Get方式发送的数据，客户端也收到了服务器响应的信息。
Get-服务器
Get-客户端

Post方式

Koa又封装了一个处理Post请求的中间件：koa-bodyparser。
首先安装中间件，在命令行输入：

npm install koa-bodyparser --save

安装完成后，同样在server.js开始的引用部分添加：

const bodyParser = require('koa-bodyparser');

在最后为app添加中间件的部分添加：

app.use(cors());
app.use(bodyParser());	// 注意最后是函数调用
app.use(router.routes());

实际添加第2条即可，这里展示所有中间件是提醒大家注意中间件的顺序！
接着就给server.js增加一条路由：

router.post('/postData', async (ctx, next) => 
{// 获取数据let ID = ctx.request.body.ID;let Name = ctx.request.body.Name;// 显示console.log(ID);console.log(Name);// 发送数据ctx.response.body = JSON.stringify("我已收到消息");
});

在client.html文件中，我们在script代码部分加入Post请求的事件处理函数：

function postSubmit()
{$.ajax({type: "post",url: "http://127.0.0.1:8080/postData",data:{ID: document.getElementById("ID").value,Name: document.getElementById("Name").value},dataType: "json",success: function(data){console.log(data);},error: function(XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown){  console.log(textStatus);  }                  });
}

启动服务器，再在客户端页面中输入ID和姓名，点击“以Post方式”提交，可以看到服务器获取到前端以Post方式发送的数据，客户端也收到了服务器响应的信息。
Post-服务器
Post-客户端
笔者在实际的部署的过程中，经常会遇到以下两个问题：
1.客户端提交后出现 404 not found error。
解决：这类问题大多是由服务器没启动或者客户端请求的URL路径不正确或不存在引起的，但笔者遇到更多的情况，是服务器端处理请求（无论是Get还是Post）后没有返回数据，所以记得服务器在处理请求结束之前要返回消息。

2.客户端提交后报错：parsererror 或 Unexpected token xxx。
解决：这是由于服务器发送的格式与客户端请求中规定的数据格式不一致，导致了转换错误。通常情况下服务器与客户端间收发的数据都是json格式，所以在服务器返回的消息中，一定要使用ctx.response.body = JSON.stringify(发送数据)，以转为json格式。而笔者遇到Unexpected token xxx 更多的原因则是客户端规定了数据格式为jsonp，而服务器返回json格式，之所以使用jsonp也是因为要实现跨域，而使用了本文中的跨域方法，就不再需要使用jsonp格式了。

至此，以上的讲解和代码你都能理解和运行，那么就已经成功地掌握了基于Node.js和Koa框架搭建服务器。

连接MySQL与异步编程

我们搭建好了服务器，能自由自在地与客户端之间收发数据，但这离一个基础的服务器还差一点。服务器的一个基本功能就是能够读取数据库，所以在这里以MySQL为例，讲解一下Koa2如何操作MySQL数据库。
首先是安装需要的模块，在命令行输入：

npm install mysql --save

安装成功后，在server.js的引入模块部分加入：

const mysql = require('mysql');const connection = mysql.createConnection
({host     : 'localhost',user     : 'root',password : '*******', // 你的MySQL数据库root密码database : '*******'	// 要连接的数据库名
});connection.connect();	// 打开连接

我们先对client文件进行修改，在其表单部分加入：

    <br><br><button onclick="search()">查询</button><br>结果：<textarea id="selectData" style="height:150px;width:300px;"></textarea>

在其script代码部分加入：

function search()
{$.ajax({type: "post",url: "http://127.0.0.1:8080/selectData",dataType: "json",success: function(data){document.getElementById("selectData").innerHTML = JSON.stringify(data);},error: function(XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown){  console.log(textStatus);  }                });
}

再在server.js中增加一条路由：

router.post('/selectData', async (ctx, next) => 
{// sql语句let sqlStr = `select * from user;`// 查询connection.query(sqlStr, function (error, results, fields) {if (error) {console.log(error);}// 发送结果console.log(results);ctx.response.body = JSON.stringify(results);});
});

注意，在这里sql语句使用了撇引号``，而非单引号或双引号，是因为它可以进行字符串格式化操作，比如：

let ID = ctx.request.body.ID;
let sqlStr = `select * from bodydata where ID = ${ID}`;

回归正题，我们整个业务逻辑很清晰，客户端点击“查询”按钮，触发search()事件，请求获取user表中的数据，服务端查询后打印一下结果并将结果返回，客户端收到后显示在文本框selectedData中，看起来没有一点问题，但实际执行的过程中，客户端报错：

在之前讨论过，在路径正确的情况下，这一错误产生的原因是服务端没有返回数据，于是我们查看服务器在终端上的运行情况：
服务端输出
看到这里不禁会露出问号脸，服务器已经成功地查询到了结果，并且输出在了控制台，而紧接着的代码就是发送回这一数据，为何客户端偏偏就没收到呢？
笔者在此困扰了许久。查明原因不难，在学习Node.js时我们就了解到它异步的特性，例如我们定义3个异步函数func1()、func2()、func3()，然后执行以下代码：

func1();
func2();
func3();

Node.js执行的过程并不是顺序式的func1()、func2()、func3()，而是异步执行，也就是说执行func1()时，程序并不会就此等待它返回，而是立马接着执行它之后的代码，func2()、func3()也是如此。异步的特性使得Web进行请求和响应时有很高的并发度，响应时间也因此大大缩短。而我们服务端用于处理请求的正是异步函数，因此服务器并不会等待数据库查询函数执行完成，而是直接执行后面的代码，而后面则是处理函数体结束，服务端自然结束处理请求，什么也没返回给客户端，客户端报错，而在这之后query()执行完成，打印信息，返回结果，但此时连接已经断开。
解决这一问题就需要用到Promise对象， Promise对象使得异步操作以同步操作的流程表达出来，避免了层层嵌套的回调函数。此外，Promise对象提供统一的接口，使得控制异步操作更加容易。
我们在server.js的引入模块部分的打开连接后加入以下语句：

query= function(sql, parmas=null)
{return new Promise(function(reject,resolve){        //执行sql语句connection.query(sql,parmas, function (error, results, fields) {if (error) {throw error;}reject(results);  // 注意是reject   });// 提交connection.commit();})
}

在此定义了query()函数，它返回一个Promise对象。这里没有在query()函数中前后各打开、关闭连接，而是一直保持连接处于打开状态，因为每次开关的代价比较大，会减慢响应速度。
然后修改刚才的路由为如下：

router.post('/selectData', async (ctx, next) => 
{// sql语句let sqlStr = `select * from user;`// 查询let res = await query(sqlStr);ctx.response.body = JSON.stringify(res);
});

一定要注意await的使用，await使得一个异步函数停下来等待另一个异步函数的执行结束并返回，这样就能等待query()的执行，取到数据后返回，客户端成功收到数据，运行结果：
客户端成功接收数据
至此，我们成功地使用Koa2对Mysql数据库进行操作，我们基于Node.js和Koa框架搭建一个基础的服务器，也可以说是大功告成了。但笔者对JavaScript中的Promise对象和async/await的使用还只是一个浅显的理解，异步编程的思想更需要深入学习。

参考

菜鸟教程，[Node.js 安装配置]：https://www.runoob.com/nodejs/nodejs-install-setup.html；
Bootstrap前端框架，[koa]：https://koa.bootcss.com/#introduction；
廖雪峰的官方网站，[JavaScript教程/Node.js/Web开发/koa]：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1022910821149312/1023025933764960；
CSDN软件开发网，[koa2如何允许跨域]：https://blog.csdn.net/wyw223/article/details/86745599；
博客园，[$.ajax()方法详解]：https://www.cnblogs.com/tylerdonet/p/3520862.html；
简书，[Koa2框架学习笔记]：https://www.jianshu.com/p/892d2098a75e；
简书，[nodejs查询数据库后将值返回前端]：https://www.jianshu.com/p/6e77d6fdaf13；
菜鸟教程，[JavaScript Promise 对象]：https://www.runoob.com/w3cnote/javascript-promise-object.html；
CSDN软件开发网，[KOA2操作mysql数据库]：https://blog.csdn.net/weixin_34378969/article/details/91436028。

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