本文我们将讨论 axios 的 Node 环境实现。我们都知道使用 axios 可以让我们在浏览器和 Node 端获得一致的使用体验。这部分是通过适配器模式来实现的。
axios 内置了 2 个适配器(截止到 v1.6.8 版本)[8]:xhr.js 和 http.js。
图片
顾名思义,xhr.js 是针对浏览器环境提供的 XMLHttpRequest 封装的;http.js 则是针对 Node 端的 http/https 模块进行封装的。
不久前,我们详细讲解了浏览器端的实现,本文就来看看 Node 环境又是如何实现的。
Node 端请求案例
老规矩,在介绍实现之前,先看看 axios 在浏览器器环境的使用。
首先创建项目,安装 axios 依赖:
mdir axios-demos
cd axios-demos
npm init
npm install axios
# 使用 VS Code 打开当前目录
code .
写一个测试文件 index.js:
// index.js
const axios = require('axios')
axios.get('https://httpstat.us/200')
.then(res => {
console.log('res >>>>', res)
})
执行文件:
node --watch index.js
注意:--watch[9] 是 Node.js 在 v16.19.0 版本引入的实验特性,在 v22.0.0 已转为正式特性。
打印出来结果类似:
Restarting 'index.js'
res >>>> {
status: 200,
statusText: 'OK'
headers: Object [AxiosHeaders] {}
config: {}
request: ClientRequest {}
data: { code: 200, description: 'OK' }
}
Completed running 'index.js'
修改 Index.js 文件内容保存:
const axios = require('axios')
axios.get('https://httpstat.us/404')
.catch(err => {
console.log('err >>>>', err)
})
打印结果类似:
Restarting 'index.js'
err >>>> AxiosError: Request failed with status code 404 {
code: 'ERR_BAD_REQUEST',
config: {}
request: ClientRequest {}
response: {
status: 404,
statusText: 'Not Found',
data: { code: 404, description: 'Not Found' }
}
}
以上我们就算讲完了 axios 在 Node 端的简单使用,这就是 axios 好处所在,统一的使用体验,免去了我们在跨平台的学习成本,提升了开发体验。
源码分析
接下来就来看看 axios 的 Node 端实现。源代码位于 lib/adapters/http.js[10] 下。
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L160
export default isHttpAdapterSupported && function httpAdapter(config) {/* ... */}
Node 端发出的请求最终都是交由 httpAdapter(config) 函数处理的,其核心实现如下:
import http from 'http';
import https from 'https';
export default isHttpAdapterSupported && function httpAdapter(config) {
// 1)
return wrapAsync(async function dispatchHttpRequest(resolve, reject, onDone) {
// 2)
let {data, lookup, family} = config;
const {responseType, responseEncoding} = config;
const method = config.method.toUpperCase();
// Parse url
const fullPath = buildFullPath(config.baseURL, config.url);
const parsed = new URL(fullPath, 'http://localhost');
const headers = AxiosHeaders.from(config.headers).normalize();
if (data && !utils.isStream(data)) {
if (Buffer.isBuffer(data)) {
// Nothing to do...
} else if (utils.isArrayBuffer(data)) {
data = Buffer.from(new Uint8Array(data));
} else if (utils.isString(data)) {
data = Buffer.from(data, 'utf-8');
} else {
return reject(new AxiosError(
'Data after transformation must be a string, an ArrayBuffer, a Buffer, or a Stream',
AxiosError.ERR_BAD_REQUEST,
config
));
}
}
const options = {
path,
method: method,
headers: headers.toJSON(),
agents: { http: config.httpAgent, https: config.httpsAgent },
auth,
protocol,
family,
beforeRedirect: dispatchBeforeRedirect,
beforeRedirects: {}
};
// 3)
let transport;
const isHttpsRequest = /https:?/.test(options.protocol);
if (config.maxRedirects === 0) {
transport = isHttpsRequest ? https : http;
}
// Create the request
req = transport.request(options, function handleResponse(res) {
// ...
}
// 4)
// Handle errors
req.on('error', function handleRequestError(err) {
// @todo remove
// if (req.aborted && err.code !== AxiosError.ERR_FR_TOO_MANY_REDIRECTS) return;
reject(AxiosError.from(err, null, config, req));
});
// 5)
// Handle request timeout
if (config.timeout) {
req.setTimeout(timeout, function handleRequestTimeout() {
if (isDone) return;
let timeoutErrorMessage = config.timeout ? 'timeout of ' + config.timeout + 'ms exceeded' : 'timeout exceeded';
const transitional = config.transitional || transitionalDefaults;
if (config.timeoutErrorMessage) {
timeoutErrorMessage = config.timeoutErrorMessage;
}
reject(new AxiosError(
timeoutErrorMessage,
transitional.clarifyTimeoutError ? AxiosError.ETIMEDOUT : AxiosError.ECONNABORTED,
config,
req
));
abort();
});
}
// 6)
// Send the request
if (utils.isStream(data)) {
let ended = false;
let errored = false;
data.on('end', () => {
ended = true;
});
data.once('error', err => {
errored = true;
req.destroy(err);
});
data.on('close', () => {
if (!ended && !errored) {
abort(new CanceledError('Request stream has been aborted', config, req));
}
});
data.pipe(req);
} else {
req.end(data);
}
}
是有点长,但大概浏览一遍就行,后面会详细讲。实现主要有 6 部分:
大概介绍了之后,我们再深入每一步具体学习一下。
包装函数 wrapAsync
首先,httpAdapter(config) 内部的实现是经过 wrapAsync 包装函数返回的。
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L122-L145
const wrapAsync = (asyncExecutor) => {
return new Promise((resolve, reject) => {
let onDone;
let isDone;
const done = (value, isRejected) => {
if (isDone) return;
isDone = true;
onDone && onDone(value, isRejected);
}
const _resolve = (value) => {
done(value);
resolve(value);
};
const _reject = (reason) => {
done(reason, true);
reject(reason);
}
asyncExecutor(_resolve, _reject, (onDoneHandler) => (onDone = onDoneHandler)).catch(_reject);
})
};
调用 wrapAsync 函数会返回一个 Promise 对象,除了跟原生 Promise 构造函数一样会返回 resolve、reject 之外,还额外拓展了一个 onDone 参数,确保 Promise 状态改变后,总是会调用 onDone。
组装请求参数
在处理好返回值后,接下来要做的就是组装请求参数了,请求参数最终会交由 http.request(options)[11]/https.request(options)[12] 处理,因此需要符合其类型定义。
http 模块的请求案例
在理解 options 参数之前,先了解一下 http 模块的请求案例。
const http = require('node:http');
const options = {
hostname: 'www.google.com',
port: 80,
path: '/upload',
method: 'POST',
headers: {
'Content-Type': 'application/json',
'Content-Length': Buffer.byteLength(postData),
},
};
const req = http.request(options, (res) => {
console.log(`STATUS: ${res.statusCode}`);
console.log(`HEADERS: ${JSON.stringify(res.headers)}`);
res.setEncoding('utf8');
res.on('data', (chunk) => {
console.log(`BODY: ${chunk}`);
});
res.on('end', () => {
console.log('No more data in response.');
});
});
req.on('error', (e) => {
console.error(`problem with request: ${e.message}`);
});
req.end(JSON.stringify({
'msg': 'Hello World!',
}));
以上,我们向 http://www.google.com/upload 发起了一个 POST 请求(https 请求与此类次)。
值得注意的是,请求参数 options 中并不包含请求体数据,请求体数据最终是以 req.end(data) 发动出去的,这一点跟 XMLHttpRequest 实例的做法类似。
组装请求参数
再来看看 axios 中关于这块请求参数的组装逻辑。
首先,使用 .baseURL 和 .url 参数解析出跟 URL 相关数据。
/v1.6.8/lib/adapters/http.js#L221
// Parse url
const fullPath = buildFullPath(config.baseURL, config.url);
const parsed = new URL(fullPath, 'http://localhost');
const protocol = parsed.protocol || supportedProtocols[0];
不支持的请求协议会报错。
// /v1.6.8/lib/platform/node/index.js#L11
protocols: [ 'http', 'https', 'file', 'data' ]
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L44
const supportedProtocols = platform.protocols.map(protocol => {
return protocol + ':';
});
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L265-L271
if (supportedProtocols.indexOf(protocol) === -1) {
return reject(new AxiosError(
'Unsupported protocol ' + protocol,
AxiosError.ERR_BAD_REQUEST,
config
));
}
错误 CODE 是 ERR_BAD_REQUEST,类似 4xx 错误。
接下来,将 headers 参数转成 AxiosHeaders 实例。
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L273
const headers = AxiosHeaders.from(config.headers).normalize();
最后,处理下请求体数据 config.data。
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L287-L326
// support for spec compliant FormData objects
if (utils.isSpecCompliantForm(data)) {
const userBoundary = headers.getContentType(/boundary=([-_\w\d]{10,70})/i);
data = formDataToStream(data, (formHeaders) => {
headers.set(formHeaders);
}, {
tag: `axios-${VERSION}-boundary`,
boundary: userBoundary && userBoundary[1] || undefined
});
// support for https://www.npmjs.com/package/form-data api
} else if (utils.isFormData(data) && utils.isFunction(data.getHeaders)) {
headers.set(data.getHeaders());
if (!headers.hasContentLength()) {
try {
const knownLength = await util.promisify(data.getLength).call(data);
Number.isFinite(knownLength) && knownLength >= 0 && headers.setContentLength(knownLength);
/*eslint no-empty:0*/
} catch (e) {
}
}
} else if (utils.isBlob(data)) {
data.size && headers.setContentType(data.type || 'application/octet-stream');
headers.setContentLength(data.size || 0);
data = stream.Readable.from(readBlob(data));
} else if (data && !utils.isStream(data)) {
if (Buffer.isBuffer(data)) {
// Nothing to do...
} else if (utils.isArrayBuffer(data)) {
data = Buffer.from(new Uint8Array(data));
} else if (utils.isString(data)) {
data = Buffer.from(data, 'utf-8');
} else {
return reject(new AxiosError(
'Data after transformation must be a string, an ArrayBuffer, a Buffer, or a Stream',
AxiosError.ERR_BAD_REQUEST,
config
));
}
axios 会针对传入的不同类型的 config.data 做统一处理,最终不是处理成 Stream 就是处理成 Buffer。
不过,当传入的 data 是对象时,在调用 httpAdapter(config) 之前,会先经过 transformRequest() 函数处理成字符串。
// /v1.6.8/lib/defaults/index.js#L91-L94
if (isObjectPayload || hasJSONContentType ) {
headers.setContentType('application/json', false);
return stringifySafely(data);
}
针对这个场景,data 会进入到下面的处理逻辑,将字符串处理成 Buffer。
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L287-L326
if (utils.isString(data)) {
data = Buffer.from(data, 'utf-8');
}
然后,获得请求路径 path。
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L384C4-L397C1
try {
path = buildURL(
parsed.pathname + parsed.search,
config.params,
config.paramsSerializer
).replace(/^\?/, '');
} catch (err) {
// ...
}
最后,组装 options 参数。
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L403C1-L413C7
const options = {
path,
method: method,
headers: headers.toJSON(),
agents: { http: config.httpAgent, https: config.httpsAgent },
auth,
protocol,
family,
beforeRedirect: dispatchBeforeRedirect,
beforeRedirects: {}
};
创建请求
再看创建请求环节。
获得请求实例
首先,是获得请求实例。
import followRedirects from 'follow-redirects';
const {http: httpFollow, https: httpsFollow} = followRedirects;
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L426-L441
let transport;
const isHttpsRequest = isHttps.test(options.protocol);
options.agent = isHttpsRequest ? config.httpsAgent : config.httpAgent;
if (config.transport) {
transport = config.transport;
} else if (config.maxRedirects === 0) {
transport = isHttpsRequest ? https : http;
} else {
if (config.maxRedirects) {
options.maxRedirects = config.maxRedirects;
}
if (config.beforeRedirect) {
options.beforeRedirects.config = config.beforeRedirect;
}
transport = isHttpsRequest ? httpsFollow : httpFollow;
}
如上所示,你可以通过 config.transport 传入,但通常不会这么做。否则,axios 内部会根据你是否传入 config.maxRedirects(默认 undefined) 决定使用原生 http/https 模块还是 follow-redirects 包里提供的 http/https 方法。
如果没有传入 config.maxRedirects,axios 默认会使用 follow-redirects 包里提供的 http/https 方法发起请求,它的用法跟原生 http/https 模块一样,这里甚至可以只使用 follow-redirects 就够了。
创建请求
下面就是创建请求了。
// Create the request
req = transport.request(options, function handleResponse(res) {}
我们在 handleResponse 回调函数里处理返回数据 res。
function request(options: RequestOptions | string | URL, callback?: (res: IncomingMessage) => void): ClientRequest;
function request(
url: string | URL,
options: RequestOptions,
callback?: (res: IncomingMessage) => void,
): ClientRequest;
根据定义,我们知道 res 是 IncomingMessage 类型,继承自 stream.Readable[13],是一种可读的 Stream。
const readable = getReadableStreamSomehow();
readable.on('data', (chunk) => {
console.log(`Received ${chunk.length} bytes of data.`);
});
res 的处理我们会放到处理请求一节讲述,下面就是发出请求了。
发出请求
这部分代码比较简单,而数据体也是在这里传入的。
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L658C5-L681C6
// Send the request
if (utils.isStream(data)) {
let ended = false;
let errored = false;
data.on('end', () => {
ended = true;
});
data.once('error', err => {
errored = true;
req.destroy(err);
});
data.on('close', () => {
if (!ended && !errored) {
abort(new CanceledError('Request stream has been aborted', config, req));
}
});
data.pipe(req);
} else {
req.end(data);
}
如果你的请求体是 Buffer 类型的,那么直接传入 req.end(data) 即可,否则(Stream 类型)则需要以管道形式传递给 req。
处理请求
接着创建请求一节,下面开始分析请求的处理。
Node.js 部分的请求处理,比处理 XMLHttpRequest 稍微复杂一些。你要在 2 个地方做监听处理。
监听 responseStream
首先,用 res/responseStream 上已有的信息组装响应数据 response。
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L478
// decompress the response body transparently if required
let responseStream = res;
// return the last request in case of redirects
const lastRequest = res.req || req;
const response = {
status: res.statusCode,
statusText: res.statusMessage,
headers: new AxiosHeaders(res.headers),
config,
request: lastRequest
};
这是不完整的,因为我们还没有设置 response.data。
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L535C7-L538C15
if (responseType === 'stream') {
response.data = responseStream;
settle(resolve, reject, response);
} else {
// ...
}
如果用户需要的是响应类型是 stream,那么一切就变得简单了,直接将数据都给 settle 函数即可。
// /v1.6.8/lib/core/settle.js
export default function settle(resolve, reject, response) {
const validateStatus = response.config.validateStatus;
if (!response.status || !validateStatus || validateStatus(response.status)) {
resolve(response);
} else {
reject(new AxiosError(
'Request failed with status code ' + response.status,
[AxiosError.ERR_BAD_REQUEST, AxiosError.ERR_BAD_RESPONSE][Math.floor(response.status / 100) - 4],
response.config,
response.request,
response
));
}
}
settle 函数会根据传入的 response.status 和 config.validateStatus() 决定请求是成功(resolve)还是失败(reject)。
当然,如果需要的响应类型不是 stream,就监听 responseStream 对象上的事件,处理请求结果。
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L538C1-L591C8
} else {
const responseBuffer = [];
let totalResponseBytes = 0;
// 1)
responseStream.on('data', function handleStreamData(chunk) {
responseBuffer.push(chunk);
totalResponseBytes += chunk.length;
// make sure the content length is not over the maxContentLength if specified
if (config.maxContentLength > -1 && totalResponseBytes > config.maxContentLength) {
// stream.destroy() emit aborted event before calling reject() on Node.js v16
rejected = true;
responseStream.destroy();
reject(new AxiosError('maxContentLength size of ' + config.maxContentLength + ' exceeded',
AxiosError.ERR_BAD_RESPONSE, config, lastRequest));
}
});
// 2)
responseStream.on('aborted', function handlerStreamAborted() {
if (rejected) {
return;
}
const err = new AxiosError(
'maxContentLength size of ' + config.maxContentLength + ' exceeded',
AxiosError.ERR_BAD_RESPONSE,
config,
lastRequest
);
responseStream.destroy(err);
reject(err);
});
// 3)
responseStream.on('error', function handleStreamError(err) {
if (req.destroyed) return;
reject(AxiosError.from(err, null, config, lastRequest));
});
// 4)
responseStream.on('end', function handleStreamEnd() {
try {
let responseData = responseBuffer.length === 1 ? responseBuffer[0] : Buffer.concat(responseBuffer);
if (responseType !== 'arraybuffer') {
responseData = responseData.toString(responseEncoding);
if (!responseEncoding || responseEncoding === 'utf8') {
responseData = utils.stripBOM(responseData);
}
}
response.data = responseData;
} catch (err) {
return reject(AxiosError.from(err, null, config, response.request, response));
}
settle(resolve, reject, response);
});
}
responseStream 上会监听 4 个事件。
监听 req
以上,我们完成了对响应数据的监听。我们再来看看,对请求实例 req 的监听。
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L606
// Handle errors
req.on('error', function handleRequestError(err) {
// @todo remove
// if (req.aborted && err.code !== AxiosError.ERR_FR_TOO_MANY_REDIRECTS) return;
reject(AxiosError.from(err, null, config, req));
});
// /v1.6.8/lib/adapters/http.js#L619
// Handle request timeout
if (config.timeout) {
req.setTimeout(timeout, function handleRequestTimeout() {
if (isDone) return;
let timeoutErrorMessage = config.timeout ? 'timeout of ' + config.timeout + 'ms exceeded' : 'timeout exceeded';
const transitional = config.transitional || transitionalDefaults;
if (config.timeoutErrorMessage) {
timeoutErrorMessage = config.timeoutErrorMessage;
}
reject(new AxiosError(
timeoutErrorMessage,
transitional.clarifyTimeoutError ? AxiosError.ETIMEDOUT : AxiosError.ECONNABORTED,
config,
req
));
abort();
});
}
一共监听了 2 个事件:
以上,我们就完成了请求处理的所有内容。可以发现,Node 端处理请求的逻辑会比浏览器端稍微复杂一些:你需要同时监听请求实例以及响应流数据上的事件,确保整个请求过程被完整监听。
总结
本文主要带大家学习了 axios 的 Node 端实现。
相比较于浏览器端要稍微复杂一些,不仅是因为我们要考虑请求可能的最大跳转(maxRedirects),还要同时监听请求实例以及响应流数据上的事件,确保整个请求过程被完整监听。
参考资料
[1]axios 是如何实现取消请求的?: https://juejin.cn/post/7359444013894811689
[2]你知道吗?axios 请求是 JSON 响应优先的: https://juejin.cn/post/7359580605320036415
[3]axios 跨端架构是如何实现的?: https://juejin.cn/post/7362119848660451391
[4]axios 拦截器机制是如何实现的?: https://juejin.cn/post/7363545737874161703
[5]axios 浏览器端请求是如何实现的?: https://juejin.cn/post/7363928569028821029
[6]axios 对外出口API是如何设计的?: https://juejin.cn/post/7364614337371308071
[7]axios 中是如何处理异常的?: https://juejin.cn/post/7369951085194739775
[8]axios 内置了 2 个适配器(截止到 v1.6.8 版本): https://github.com/axios/axios/tree/v1.6.8/lib/adapters
[9]--watch: https://nodejs.org/api/cli.html#--watch
[10]lib/adapters/http.js: https://github.com/axios/axios/blob/v1.6.8/lib/adapters/http.js
[11]http.request(options): https://nodejs.org/docs/latest/api/http.html#httprequestoptions-callback
[12]https.request(options): https://nodejs.org/docs/latest/api/https.html#httpsrequestoptions-callback
[13]stream.Readable: https://nodejs.org/docs/latest/api/stream.html#class-streamreadable