环境配置与多环境管理

环境配置的基本概念

环境配置是Express应用开发中不可忽视的环节。开发、测试和生产环境的需求各不相同，比如数据库连接、API密钥和日志级别等。通过合理配置，可以确保代码在不同环境中无缝运行。

// 基础环境变量示例
const port = process.env.PORT || 3000;
const dbUrl = process.env.DB_URL || 'mongodb://localhost:27017/dev_db';

使用dotenv管理环境变量

dotenv包能将环境变量从.env文件加载到process.env中。首先安装它：

npm install dotenv

创建.env文件：

PORT=3000
DB_URL=mongodb://localhost:27017/prod_db
API_KEY=your_api_key_here

在应用中加载配置：

require('dotenv').config();

const express = require('express');
const app = express();

app.listen(process.env.PORT, () => {
  console.log(`Server running on port ${process.env.PORT}`);
});

多环境配置策略

配置文件方式

创建config目录，按环境区分配置文件：

/config
  ├── default.js
  ├── development.js
  ├── test.js
  └── production.js

default.js包含通用配置：

module.exports = {
  logLevel: 'info',
  timeout: 5000
};

development.js扩展默认配置：

const config = require('./default');

module.exports = Object.assign({}, config, {
  dbUrl: 'mongodb://localhost:27017/dev_db',
  debug: true
});

环境变量覆盖方式

通过NODE_ENV指定环境：

NODE_ENV=production node app.js

在代码中动态加载配置：

const env = process.env.NODE_ENV || 'development';
const config = require(`./config/${env}`);

app.set('dbUrl', config.dbUrl);

高级配置技巧

配置验证

使用joi验证环境变量：

const Joi = require('joi');

const schema = Joi.object({
  PORT: Joi.number().required(),
  DB_URL: Joi.string().uri().required()
});

const { error, value } = schema.validate(process.env);

if (error) {
  throw new Error(`配置验证失败: ${error.message}`);
}

敏感信息处理

对于敏感信息，建议使用加密或密钥管理服务：

const { SecretManagerServiceClient } = require('@google-cloud/secret-manager');
const client = new SecretManagerServiceClient();

async function getSecret(secretName) {
  const [version] = await client.accessSecretVersion({
    name: secretName
  });
  return version.payload.data.toString();
}

环境特定中间件

根据环境加载不同中间件：

if (process.env.NODE_ENV === 'development') {
  app.use(require('morgan')('dev'));
  app.use(require('errorhandler')());
}

if (process.env.NODE_ENV === 'production') {
  app.use(require('compression')());
  app.use(require('helmet')());
}

测试环境特殊处理

测试环境可能需要模拟服务：

if (process.env.NODE_ENV === 'test') {
  const { setupMockDatabase } = require('./test/mocks');
  setupMockDatabase();
  
  // 禁用日志避免干扰测试输出
  app.set('logger', { info: () => {}, error: () => {} });
}

部署配置实践

Docker环境变量

在Docker中传递环境变量：

FROM node:14

ENV NODE_ENV=production

COPY . .
RUN npm install

CMD ["node", "app.js"]

启动容器时覆盖：

docker run -e "DB_URL=mongodb://prod-db:27017/app" my-app

Kubernetes配置

使用ConfigMap和Secret：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: app-config
data:
  NODE_ENV: "production"
  LOG_LEVEL: "info"

配置热重载

开发环境下实现配置热更新：

const fs = require('fs');
const path = require('path');

let config = require('./config/development');

fs.watch(path.join(__dirname, 'config/development.js'), () => {
  delete require.cache[require.resolve('./config/development')];
  config = require('./config/development');
  console.log('配置已重新加载');
});

跨团队协作配置

使用配置模板帮助新成员快速上手：

.env.example

内容示例：

# 应用配置
PORT=3000

# 数据库配置
DB_URL=mongodb://localhost:27017/dev_db

# 第三方API
API_KEY=your_api_key_here

配置版本控制

将敏感信息与配置分离，建议.gitignore：

# 忽略本地环境文件
.env
*.local.env

# 忽略敏感配置
config/local*.js

同时提交示例文件：

.env.example
config/example.js