Express中间件执行顺序与错误处理

题目

Express中间件执行顺序与错误处理

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐⭐

考点

中间件执行原理,错误处理机制,中间件栈

快速回答

关键要点：

• 中间件按声明顺序执行，需调用next()传递控制权
• 错误处理中间件需4个参数(err, req, res, next)
• 同步错误自动捕获，异步错误需手动传递
• 路由处理结束后需终止响应或调用next()

1. 中间件执行原理

Express中间件本质是函数队列，按声明顺序组成中间件栈。请求进入时：

• 依次执行匹配的中间件
• 每个中间件通过next()将控制权移交下一个
• 若未调用next()，请求会挂起

// 示例：基础中间件栈
app.use((req, res, next) => {
  console.log('Middleware 1');
  next(); // 必须调用
});

app.get('/api', (req, res, next) => {
  console.log('Route handler');
  next();
});

2. 错误处理机制

Express通过特殊签名识别错误处理中间件：

• 必须声明4个参数：(err, req, res, next)
• 通常放在所有中间件之后
• 同步错误自动捕获，异步错误需主动传递

// 同步错误示例
app.use((req, res, next) => {
  throw new Error('Sync error'); // 自动被错误处理中间件捕获
});

// 异步错误处理
app.get('/async', async (req, res, next) => {
  try {
    await fetchData();
  } catch (err) {
    next(err); // 必须手动传递
  }
});

// 错误处理中间件（放在最后）
app.use((err, req, res, next) => {
  res.status(500).json({ error: err.message });
});

3. 最佳实践

• 顺序原则：通用中间件在前，路由中间件在后，错误处理在末尾
• 响应终止：路由处理结束必须res.send()或res.end()
• 异步安全：Promise/async函数内使用try/catch
• 错误分类：根据错误类型返回不同HTTP状态码

4. 常见错误

• 错误1：忘记调用next()导致请求卡死
• 错误2：异步操作未捕获异常（如未在Promise中catch）
• 错误3：将错误处理中间件放在路由之前
• 错误4：多次调用res.send()触发"Can't set headers"错误

5. 扩展知识

• 洋葱模型：中间件执行类似洋葱，先进入的中间件后退出（响应阶段逆序）
• 第三方中间件：morgan(日志)、helmet(安全)、cors(跨域)
• 路由级中间件：app.use('/path', middleware)实现路径过滤
• 性能优化：避免在中间件中阻塞操作，善用流式处理