动态路由与通配符匹配

动态路由的基本概念

动态路由允许在URL路径中使用变量，从而实现灵活的路由匹配。与静态路由不同，动态路由能够根据不同的参数值响应不同的内容。在Koa2中，动态路由通常通过路径参数实现，这些参数会被解析并传递给路由处理函数。

const Koa = require('koa');
const Router = require('@koa/router');

const app = new Koa();
const router = new Router();

router.get('/users/:id', (ctx) => {
  ctx.body = `User ID: ${ctx.params.id}`;
});

app.use(router.routes());
app.listen(3000);

路径参数的提取与使用

路径参数是动态路由的核心组成部分。在Koa2中，可以通过ctx.params对象访问这些参数。参数名称在路由定义中以冒号:开头，例如:id。当请求匹配到该路由时，参数值会被自动提取并存储在ctx.params中。

router.get('/products/:category/:id', (ctx) => {
  const { category, id } = ctx.params;
  ctx.body = `Category: ${category}, Product ID: ${id}`;
});

通配符匹配的实现方式

通配符匹配允许路由匹配更灵活的URL模式。在Koa2中，可以使用星号*作为通配符，匹配任意长度的路径片段。通配符通常用于实现"匹配所有"的路由，或者处理嵌套路径。

router.get('/files/*', (ctx) => {
  const filePath = ctx.params[0]; // 通配符匹配的内容
  ctx.body = `Requested file path: ${filePath}`;
});

路由优先级与匹配顺序

当多个路由模式可能匹配同一个URL时，路由的优先级由它们的定义顺序决定。Koa2会按照路由注册的顺序依次尝试匹配，直到找到第一个匹配的路由。因此，更具体的路由应该定义在更通用的路由之前。

// 这个路由会优先匹配
router.get('/users/me', (ctx) => {
  ctx.body = 'Current user profile';
});

// 这个路由会匹配其他用户ID
router.get('/users/:id', (ctx) => {
  ctx.body = `User profile: ${ctx.params.id}`;
});

正则表达式在路由中的应用

除了基本的路径参数和通配符，Koa2路由还支持正则表达式匹配。这提供了更强大的模式匹配能力，可以精确控制路由匹配的条件。

router.get(/^\/posts\/(\d+)$/, (ctx) => {
  const postId = ctx.params[0]; // 正则捕获组的内容
  ctx.body = `Post ID: ${postId}`;
});

嵌套路由与参数继承

在复杂应用中，路由可以嵌套组织，子路由会继承父路由的路径和参数。这种结构有助于保持代码的组织性和可维护性。

const usersRouter = new Router({ prefix: '/users' });

usersRouter.get('/', (ctx) => {
  ctx.body = 'Users list';
});

usersRouter.get('/:id', (ctx) => {
  ctx.body = `User details: ${ctx.params.id}`;
});

app.use(usersRouter.routes());

路由参数的类型转换

有时需要对路由参数进行类型转换，例如将字符串ID转换为数字。这可以在路由处理函数中实现，或者使用中间件预处理参数。

router.param('id', (id, ctx, next) => {
  ctx.params.id = parseInt(id, 10);
  if (isNaN(ctx.params.id)) {
    ctx.status = 400;
    ctx.body = 'Invalid ID';
    return;
  }
  return next();
});

router.get('/items/:id', (ctx) => {
  const id = ctx.params.id; // 现在已经是数字类型
  ctx.body = `Item ID (number): ${id}`;
});

动态路由的错误处理

动态路由可能会遇到各种错误情况，如参数无效或资源不存在。合理的错误处理可以提升应用的健壮性和用户体验。

router.get('/articles/:slug', async (ctx) => {
  const article = await findArticleBySlug(ctx.params.slug);
  if (!article) {
    ctx.status = 404;
    ctx.body = 'Article not found';
    return;
  }
  ctx.body = article;
});

动态路由的性能考虑

虽然动态路由提供了灵活性，但也需要考虑性能影响。避免在路由匹配过程中进行昂贵的操作，合理使用缓存可以显著提升性能。

const routeCache = new Map();

router.get('/data/:key', (ctx) => {
  const { key } = ctx.params;
  if (routeCache.has(key)) {
    ctx.body = routeCache.get(key);
    return;
  }
  
  const data = expensiveOperation(key);
  routeCache.set(key, data);
  ctx.body = data;
});

动态路由与RESTful API设计

动态路由是构建RESTful API的基础，通过合理的路由设计可以创建符合REST原则的API端点。

const apiRouter = new Router({ prefix: '/api/v1' });

apiRouter.get('/users', listUsers);
apiRouter.post('/users', createUser);
apiRouter.get('/users/:id', getUser);
apiRouter.put('/users/:id', updateUser);
apiRouter.delete('/users/:id', deleteUser);

app.use(apiRouter.routes());

动态路由的测试策略

测试动态路由需要覆盖各种参数组合和边界情况。使用专门的测试工具可以简化测试过程。

const test = require('ava');
const request = require('supertest');
const app = require('../app');

test('GET /users/:id returns user details', async t => {
  const response = await request(app.callback())
    .get('/users/123')
    .expect(200);
  
  t.is(response.text, 'User ID: 123');
});

动态路由的安全考虑

动态路由可能引入安全风险，如注入攻击或敏感信息泄露。需要对用户提供的参数进行严格的验证和清理。

router.get('/search', (ctx) => {
  const query = sanitizeInput(ctx.query.q);
  if (!isValidSearchQuery(query)) {
    ctx.status = 400;
    ctx.body = 'Invalid search query';
    return;
  }
  // 安全地处理查询
});

动态路由与前端路由的协同

在前后端分离的应用中，后端动态路由需要与前端路由协同工作，确保URL的一致性和正确的路由处理。

// 后端路由
router.get('*', (ctx) => {
  if (!ctx.path.startsWith('/api')) {
    ctx.body = serveFrontendApp();
  }
});

// 前端路由 (React示例)
const App = () => (
  <BrowserRouter>
    <Route path="/users/:id" component={UserProfile} />
    <Route path="/products/:category" component={ProductList} />
  </BrowserRouter>
);

动态路由的版本控制

随着API演进，动态路由可以用于实现API版本控制，支持平滑过渡和多版本共存。

const v1Router = new Router({ prefix: '/v1' });
const v2Router = new Router({ prefix: '/v2' });

v1Router.get('/users', legacyUserHandler);
v2Router.get('/users', modernUserHandler);

app.use(v1Router.routes());
app.use(v2Router.routes());

动态路由的日志记录

记录动态路由的访问情况有助于监控和调试。可以添加中间件来记录路由参数和请求信息。

router.use(async (ctx, next) => {
  const start = Date.now();
  await next();
  const ms = Date.now() - start;
  console.log(`${ctx.method} ${ctx.path} - ${ms}ms`, ctx.params);
});

router.get('/items/:id', (ctx) => {
  ctx.body = `Item ${ctx.params.id}`;
});