Koa 生成器源码解析
简要分析了 Koa middleware 的生成器写法。
虽然 Koa 要在下一个 major 版本里移除对生成器 generator 的支持,但是看一看它对生成器的处理还是能够加深我们对生成器的理解的。
Koa 源码中和生成器有关的代码就以下几行,判断 use
方法添加的函数是否是生成器函数,是的话,将它转换成异步函。其中调用的两个函数都是由周边库提供的。
if (isGeneratorFunction(fn)) {
deprecate(
'Support for generators will be removed in v3. ' +
'See the documentation for examples of how to convert old middleware ' +
'https://github.com/koajs/koa/blob/master/docs/migration.md'
)
fn = convert(fn)
}
isGeneratorFunction
这些依赖都是很短小的单文件,不如全部粘贴过来。
判断函数是否是一个生成器函数。
'use strict'
var toStr = Object.prototype.toString
var fnToStr = Function.prototype.toString
var isFnRegex = /^\s*(?:function)?\*/
// 这个似乎是用来检测当前执行环境有没有引入生成器函数,还要再看看
var hasToStringTag =
typeof Symbol === 'function' && typeof Symbol.toStringTag === 'symbol'
var getProto = Object.getPrototypeOf
var getGeneratorFunc = function () {
// eslint-disable-line consistent-return
// 如果没有 hasToStringTag,直接返回 false 表示无法生成生成器函数
if (!hasToStringTag) {
return false
}
// 否则尝试利用 Function 生成一个生成器函数并返回
try {
return Function('return function*() {}')()
} catch (e) {}
}
var generatorFunc = getGeneratorFunc()
// 如果没有返回生成器函数,返回一个空对象,这样最后的判定就会失败
// 如果返回了一个生成器函数,得到生成器函数的原型对象
var GeneratorFunction = generatorFunc ? getProto(generatorFunc) : {}
module.exports = function isGeneratorFunction(fn) {
// 不是函数的话肯定也不是生成器函数
if (typeof fn !== 'function') {
return false
}
// 将这个函数转换成 string,然后查看函数字面中是否包含 function*,有则是一个生成器函数
// 但是这个判断是很不严谨的,因为它强制要求写法为 function*
// 而 function *boo 就没有办法识别了
if (isFnRegex.test(fnToStr.call(fn))) {
return true
}
// 如果上面的方法不行,就尝试利用 toString 的方法
if (!hasToStringTag) {
var str = toStr.call(fn)
return str === '[object GeneratorFunction]'
}
// 最后的方法,通过原型对象判别
return getProto(fn) === GeneratorFunction
}
convert
并不是将生成器函数转换成异步函数,而是让它能融入到 Koa 2.0 的工作流程中。
'use strict'
const co = require('co')
const compose = require('koa-compose')
module.exports = convert
function convert(mw) {
if (typeof mw !== 'function') {
throw new TypeError('middleware must be a function')
}
if (mw.constructor.name !== 'GeneratorFunction') {
// assume it's Promise-based middleware
return mw
}
// 真正核心的代码就这三行
// 返回了一个符合 koa 中间件函数签名要求的函数,这个函数内部调用了 co
const converted = function (ctx, next) {
// co 函数和中间件在执行的时候,绑定上下文到 ctx,也就是 koa 的 context
// mw.call 的时候,返回了一个迭代器,然后 co 去执行这个迭代器,最终返回一个 Promise
// 到这里我们有必要知道 koa 要求如何写一个生成器
return co.call(ctx, mw.call(ctx, createGenerator(next)))
}
converted._name = mw._name || mw.name
return converted
}
// 这里的生成器返回了迭代器,当在用户的生成器函数中调用
function* createGenerator(next) {
return yield next()
}
// 后面两个方法没有用到,省略
Koa 对生成器的写法要求
在 Koa 1.x 版本中,中间件要求是生成器函数,写法如下:
function* legacyMiddleWare(next) {
yield next
}
可以看到, createGenerator(next)
返回的迭代器就是这里的 next.
co
co 是一个迭代器的执行器,返回一个 Promise.
/**
* slice() reference.
*/
var slice = Array.prototype.slice
/**
* Execute the generator function or a generator
* and return a Promise.
*
* @param {Function} fn
* @return {Promise}
* @api public
*/
function co(gen) {
var ctx = this
var args = slice.call(arguments, 1)
// we wrap everything in a Promise to avoid Promise chaining,
// which leads to memory leak errors.
// see https://github.com/tj/co/issues/180
return new Promise(function (resolve, reject) {
// 如果传入的是一个生成器,那么调用这个生成器以得到一个迭代器
if (typeof gen === 'function') gen = gen.apply(ctx, args)
// 如果不存在迭代器或者迭代器没有 next,那么直接返回一个 resolved 状态的 Promise
if (!gen || typeof gen.next !== 'function') return resolve(gen)
// 执行这个迭代器
onFulfilled()
/**
* 对迭代器进行一次 next 调用
*
* @param {Mixed} res
* @return {Promise}
* @api private
*/
function onFulfilled(res) {
var ret
try {
// 利用上次得到的结果对迭代器进行 next 调用,得到 yield 出的返回值
ret = gen.next(res)
} catch (e) {
// 有错直接返回出一个拒绝态的 Promise
return reject(e)
}
// 如果没出错就通过 next 进行处理
next(ret)
}
/**
* @param {Error} err
* @return {Promise}
* @api private
*/
function onRejected(err) {
var ret
try {
// 如果出错的话会调用迭代器的 throw 尝试解决错误
ret = gen.throw(err)
} catch (e) {
return reject(e)
}
next(ret)
}
/**
* Get the next value in the generator,
* return a Promise.
*
* 得到迭代器的下一个值,并返回一个 Promise
*
* @param {Object} ret
* @return {Promise}
* @api private
*/
function next(ret) {
// 如果迭代已执行完成,返回一个 resolved 状态的 Promise, resolved undefined
if (ret.done) return resolve(ret.value)
// 否则将 value 包装成一个 Promise
var value = toPromise.call(ctx, ret.value)
// 如果是包装了 truthy 值的 Promise,那么通过 then 来后处理
// 这里的 value 实际是 createGenerator 返回的迭代器封装好的 Promise
if (value && isPromise(value)) return value.then(onFulfilled, onRejected)
// 如果不能封装为 Promise 则抛出错误
return onRejected(
new TypeError(
'You may only yield a function, Promise, generator, array, or object, ' +
'but the following object was passed: "' +
String(ret.value) +
'"'
)
)
}
})
}
/**
* Convert a `yield`ed value into a Promise.
*
* 针对 yield 的 value 可能具有的不同情形来封装成 Promise
*
* @param {Mixed} obj
* @return {Promise}
* @api private
*/
function toPromise(obj) {
// 如果为 falsy 直接返回
if (!obj) return obj
// 如果是 Promise 直接返回
if (isPromise(obj)) return obj
// 如果是迭代器或者是生成器就用 co 再执行
// 实际上 koa 走的是这个分支,它会再用 co 执行这个迭代器,返回 Promise
// 迭代器在执行的时候,就往 koa middleware 的下游走
if (isGeneratorFunction(obj) || isGenerator(obj)) return co.call(this, obj)
// 如果是一个 function 那么就通过 thunkToPromise 封装,不展开了
if ('function' == typeof obj) return thunkToPromise.call(this, obj)
if (Array.isArray(obj)) return arrayToPromise.call(this, obj)
if (isObject(obj)) return objectToPromise.call(this, obj)
return obj
}
/**
* Convert a thunk to a Promise.
*
* 其他的辅助方法从略,只看看这个。
*
* @param {Function}
* @return {Promise}
* @api private
*/
function thunkToPromise(fn) {
var ctx = this
return new Promise(function (resolve, reject) {
fn.call(ctx, function (err, res) {
if (err) return reject(err)
if (arguments.length > 2) res = slice.call(arguments, 1)
resolve(res)
})
})
}
convert
的执行过程
- 当 Koa 要运行生成器函数转换成的中间件的时候,即调用
return Promise.resolve(fn(context, dispatch.bind(null, i + 1)));
时,执行return co.call(ctx, mw.call(ctx, createGenerator(next)))
,它返回一个 Promise - 其中,用户提供的生成器
mw
被调用,同时调用createGenerator(next)
返回一个迭代器 - co 调用自己的
onFulfilled
方法执行用户的迭代。用户会写yield next
这一句,将控制权交还给 co, co 调用next
方。此时,由于ret.value
是createGenerator(next)
返回的迭代器,所以next
方法进入if (value && isPromise(value)) return value.then(onFulfilled, onRejected);
的分支 value
被封装成一个 Promise,其实内部又用了一次 co 对return yield next
进行执行return yield next
被执行,进入下游 middleware 并最终回溯到当前的 middleware- co 第二次执行
onFulfilled
,然后调用next
方法,此时ret.done
为真,返回一个解决态的 Promise - 这里就回到了
return Promise.resolve(fn(context, dispatch.bind(null, i + 1)));
,继续往上游回溯
到这里,我们就梳理清楚了 Koa 1.x 时代所采用的生成器函数是如何被 Koa 2.x 所采用的异步函数兼容的。
, CC BY-NC 4.0 © Wenzhao.