Express 技术栈概览

Express 是 Node.js 最流行的 极简 Web 框架，由 TJ Holowaychuk 于 2010 年创建。它只提供最核心的路由和中间件机制，其余功能通过插件生态扩展。凭借简单、灵活、学习成本极低的特点，成为 Node.js 后端入门的首选。

解决什么问题

• 快速搭建 HTTP 服务器：几行代码即可启动 RESTful API
• 中间件架构：通过 app.use() 链式处理请求，日志/认证/解析等即插即用
• 毕设快速原型：从零到 API 跑通只需 30 分钟
• 生态丰富：passport（认证）、morgan（日志）、cors、helmet 等开箱即用

关键特性

• 极简路由：app.get/post/put/delete 对应 REST 动词
• 中间件模型：请求按顺序经过中间件管道
• 模板引擎无关：支持 EJS/Pug/Handlebars
• 庞大的社区和插件生态

环境准备

• 操作系统：Windows 10+ / macOS 12+ / Ubuntu 20.04+
• 运行时版本：Node.js 18 LTS 或 20 LTS
• 依赖项：npm（随 Node.js 自带）

安装命令

Express 是 npm 包，无需额外安装工具。在项目目录中初始化即可：

# 1. 创建并进入项目目录
mkdir my-express-app &;& cd my-express-app

# 2. 初始化 npm 项目
npm init -y

# 3. 安装 Express
npm install express

# 4. 安装开发依赖（nodemon 热重载）
npm install -D nodemon

# 5. 修改 package.json scripts
# "scripts": { "start": "node index.js", "dev": "nodemon index.js" }

可选常用中间件

npm install cors morgan helmet dotenv

一键生成项目（express-generator）

npx express-generator my-app --view=ejs
cd my-app &;& npm install
npm start

常见安装问题

问题	解决方案
require('express') 找不到	确认在项目目录执行了 npm install express，检查 node_modules/ 是否存在
端口 3000 被占用	修改 app.listen(PORT) 的端口号，或 npx kill-port 3000
nodemon 报权限错误	npx nodemon index.js 或全局安装 npm i -g nodemon
ESM/CJS 混用报错	Express 4.x 默认 CJS（require），若用 "type": "module" 需改为 import express from 'express'

Express RESTful API — 图书管理 CRUD

目标

15 分钟搭建完整的 RESTful API，包含 GET/POST/PUT/DELETE 操作，数据存内存（毕设可替换为数据库）。

完整代码

// app.js
const express = require('express');
const app = express();

app.use(express.json());

// 内存数据库
let books = [
  { id: 1, title: 'Node.js 实战', author: 'Mike Cantelon', year: 2021 },
  { id: 2, title: 'JavaScript 高级程序设计', author: 'Matt Frisbie', year: 2023 },
];
let nextId = 3;

// 中间件：请求日志
app.use((req, res, next) => {
  console.log(`[${new Date().toLocaleTimeString()}] ${req.method} ${req.url}`);
  next();
});

// GET /books — 获取所有图书（支持搜索）
app.get('/books', (req, res) => {
  const { q } = req.query;
  if (q) {
    const filtered = books.filter(b =>
      b.title.includes(q) || b.author.includes(q)
    );
    return res.json({ count: filtered.length, data: filtered });
  }
  res.json({ count: books.length, data: books });
});

// GET /books/:id — 获取单本
app.get('/books/:id', (req, res) => {
  const book = books.find(b => b.id === parseInt(req.params.id));
  if (!book) return res.status(404).json({ error: '图书不存在' });
  res.json(book);
});

// POST /books — 新增图书
app.post('/books', (req, res) => {
  const { title, author, year } = req.body;
  if (!title || !author) {
    return res.status(400).json({ error: '标题和作者为必填' });
  }
  const book = { id: nextId++, title, author, year: year || new Date().getFullYear() };
  books.push(book);
  res.status(201).json(book);
});

// PUT /books/:id — 更新图书
app.put('/books/:id', (req, res) => {
  const book = books.find(b => b.id === parseInt(req.params.id));
  if (!book) return res.status(404).json({ error: '图书不存在' });
  Object.assign(book, req.body);
  res.json(book);
});

// DELETE /books/:id — 删除图书
app.delete('/books/:id', (req, res) => {
  const index = books.findIndex(b => b.id === parseInt(req.params.id));
  if (index === -1) return res.status(404).json({ error: '图书不存在' });
  books.splice(index, 1);
  res.json({ message: '已删除' });
});

const PORT = process.env.PORT || 3000;
app.listen(PORT, () => console.log(`📚 图书 API: http://localhost:${PORT}/books`));

运行与测试

npm install express
node app.js

# 测试命令（另开终端）
curl http://localhost:3000/books                    # 获取全部
curl http://localhost:3000/books/1                  # 单本
curl -X POST http://localhost:3000/books \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"title":"Go语言编程","author":"许式伟"}'      # 新增
curl -X PUT http://localhost:3000/books/1 \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"year":2024}'                                 # 更新
curl -X DELETE http://localhost:3000/books/1         # 删除
curl "http://localhost:3000/books?q=Node"            # 搜索

预期输出

// GET /books
{"count":2,"data":[{"id":1,"title":"Node.js 实战",...},{"id":2,...}]}
// POST /books → 201 Created
{"id":3,"title":"Go语言编程","author":"许式伟","year":2024}

---

Express 文件上传 + 静态文件服务

目标

使用 Multer 处理单文件/多文件上传，同时提供静态文件访问，是毕设中「头像上传」「文件提交」的标配方案。

完整代码

// app.js
const express = require('express');
const multer = require('multer');
const path = require('path');
const crypto = require('crypto');

const app = express();

// ───── 配置 Multer ─────
const storage = multer.diskStorage({
  destination: (req, file, cb) => cb(null, 'uploads/'),
  filename: (req, file, cb) => {
    const ext = path.extname(file.originalname);
    const name = crypto.randomBytes(16).toString('hex');
    cb(null, `${name}${ext}`);
  },
});

const fileFilter = (req, file, cb) => {
  const allowed = ['image/jpeg', 'image/png', 'image/gif', 'application/pdf'];
  if (allowed.includes(file.mimetype)) {
    cb(null, true);
  } else {
    cb(new Error('仅支持 JPG/PNG/GIF/PDF 文件'), false);
  }
};

const upload = multer({ storage, fileFilter, limits: { fileSize: 5 * 1024 * 1024 } });

// ───── 静态文件服务 ─────
app.use('/uploads', express.static('uploads'));
app.use(express.static('public'));

// ───── API 路由 ─────

// 单文件上传（头像）
app.post('/api/upload/avatar', upload.single('avatar'), (req, res) => {
  if (!req.file) return res.status(400).json({ error: '请选择文件' });
  res.json({
    message: '上传成功',
    url: `/uploads/${req.file.filename}`,
    originalName: req.file.originalname,
    size: req.file.size,
  });
});

// 多文件上传（论文附件）
app.post('/api/upload/attachments', upload.array('files', 10), (req, res) => {
  if (!req.files || req.files.length === 0) {
    return res.status(400).json({ error: '请选择文件' });
  }
  const uploaded = req.files.map(f => ({
    url: `/uploads/${f.filename}`,
    name: f.originalname,
    size: f.size,
  }));
  res.json({ message: `成功上传 ${uploaded.length} 个文件`, files: uploaded });
});

// 错误处理
app.use((err, req, res, next) => {
  if (err instanceof multer.MulterError) {
    if (err.code === 'LIMIT_FILE_SIZE') {
      return res.status(400).json({ error: '文件大小不能超过 5MB' });
    }
    return res.status(400).json({ error: err.message });
  }
  res.status(500).json({ error: err.message });
});

app.listen(3000, () => console.log('📁 http://localhost:3000'));

配套 HTML 测试页面

<!-- public/index.html -->
<h2>头像上传</h2>
<form id="avatarForm">
  <input type="file" name="avatar" accept="image/*">
  <button type="submit">上传头像</button>
</form>
<img id="preview" src="" style="max-width:200px;display:none;">

<h2>附件上传（多选）</h2>
<form id="filesForm">
  <input type="file" name="files" multiple>
  <button type="submit">上传附件</button>
</form>
<div id="fileList"></div>

<script>
  document.getElementById('avatarForm').addEventListener('submit', async (e) => {
    e.preventDefault();
    const fd = new FormData(e.target);
    const res = await fetch('/api/upload/avatar', { method: 'POST', body: fd });
    const data = await res.json();
    document.getElementById('preview').src = data.url;
    document.getElementById('preview').style.display = 'block';
  });

  document.getElementById('filesForm').addEventListener('submit', async (e) => {
    e.preventDefault();
    const fd = new FormData(e.target);
    const res = await fetch('/api/upload/attachments', { method: 'POST', body: fd });
    const data = await res.json();
    document.getElementById('fileList').innerHTML = data.files
      .map(f => `<p><a href="${f.url}">${f.name}</a> (${(f.size/1024).toFixed(1)}KB)</p>`)
      .join('');
  });
</script>

运行

mkdir uploads public
npm install express multer
node app.js

Express 毕设实战 — 快速搭建后端 API

前言

Express 是 Node.js 最经典的 Web 框架，没有之一。它足够简单，但配合中间件生态能构建企业级应用。毕选用 Express 的最大优势是 快：从零到能演示的 API 只需一个晚上。

第一章：中间件机制 — Express 的灵魂

Express 的核心就是 中间件管道。每个请求依次经过所有中间件：

// 中间件1: 日志
app.use((req, res, next) => {
  console.log(`${req.method} ${req.url}`);
  next(); // 不调 next() 请求就卡住了！
});

// 中间件2: 解析 JSON body
app.use(express.json());

// 中间件3: 认证（仅 /api 路由）
app.use('/api', (req, res, next) => {
  if (!req.headers.authorization) {
    return res.status(401).json({ error: '未登录' });
  }
  next();
});

// 最终处理
app.get('/api/data', (req, res) => {
  res.json({ message: '通过认证' });
});

执行顺序：请求 → 日志 → JSON解析 → 认证检查 → 路由处理 → 响应

第二章：错误处理

毕设答辩时如果程序崩溃就尴尬了。Express 的错误处理中间件是最后防线：

// 业务中抛出错误
app.get('/user/:id', async (req, res, next) => {
  try {
    const user = await db.findUser(req.params.id);
    if (!user) {
      const err = new Error('用户不存在');
      err.status = 404;
      throw err;
    }
    res.json(user);
  } catch (err) {
    next(err); // 交给错误处理中间件
  }
});

// 全局错误处理（必须有 4 个参数）
app.use((err, req, res, next) => {
  console.error(err.stack);
  res.status(err.status || 500).json({
    error: err.message || '服务器内部错误',
  });
});

第三章：文件上传

毕设常见需求：头像上传、论文提交、图片管理。Multer 一行搞定：

const multer = require('multer');
const upload = multer({ dest: 'uploads/' });

app.post('/upload', upload.single('file'), (req, res) => {
  // req.file 包含文件信息
  res.json({
    filename: req.file.originalname,
    size: req.file.size,
    url: `/uploads/${req.file.filename}`,
  });
});

第四章：Express 生态必知中间件

中间件	用途	安装
morgan	HTTP 请求日志	npm i morgan
cors	跨域资源共享	npm i cors
helmet	安全响应头	npm i helmet
express-rate-limit	API 限流	npm i express-rate-limit
compression	Gzip 压缩	npm i compression

const morgan = require('morgan');
const cors = require('cors');
const helmet = require('helmet');

app.use(helmet());
app.use(cors());
app.use(morgan('dev'));
app.use(express.json());

思考题

1. 如果中间件 A 不调用 next()，中间件 B 会被执行吗？
2. 如何优雅地处理未捕获的 Promise rejection？
3. Express 和 Koa 的中间件模型有什么区别？（洋葱模型 vs 线性管道）