后端开发简介

后端开发的主要范畴是开发数据服务 API，使前端可以调用后端的服务对数据进行增、删、改、查，从而实现对前端请求的响应。

要开发一个后端应用程序，一般不会从零开始做，而会直接使用一些功能完备的框架，快速开发程序功能。本节先介绍几款主流的后端框架，然后再详述 Express 框架的用法。

常用的后端框架

Express

Express 是一款基于 Node.js 平台的快速、开放、完善的 Web 开发框架，是目前最流行的后端框架之一，也是最成熟的框架之一。它为服务器端应用提供了完善的功能，如请求上下文、路由、中间件、模板引擎、静态资源服务等，要扩展其功能也极方便。目前有许多流行的开发框架基于 Express 构建。

Koa

Koa 是一款极简的后端框架。通过利用 async() 函数，它放弃了传统回调函数的做法，避免产生回调灾难。Koa 没有捆版中间件，而提供了优雅的办法来协助编写服务器端应用程序，它不仅提供了请求上下文、中间件等基础功能，还可以通过 async/await 写出更简洁的代码，开发者可根据需求开发自定义框架。

NestJs

NestJs 是一款完备的、企业级的、渐进式的后端框架。它支持 TypeScript，并结合了面向对象编程(Object Oriented Programming，OOP)、函数式编程(Functional Programming，FP)和函数响应式编程(Functional Reactive Programming，FRP)的相关理念，从模块拆分到微服务模型都提供了完整的解决方案。它的框架底层是基于 Express 实现的，因此拥有完善的第三方支持。

Hapi.js

Hapi.js 是一款用于构建基于 Node.js 的应用和服务的富框架，它的应用使开发者可以把重点放在建立便携、可重用的应用逻辑而不是构建架构上。它内置了输入验证、缓存、认证和其他 Web 应用开发的常用功能。它没有默认中间件，但提供了强大的插件。

Express框架的用法

目前，Express 是主流的框架。本节将以 Express 框架为例，介绍基于 TypeScript 语言的后端开发，以及如何搭建一个基础的后端服务。

假设当前项目目录为 D:\TSProject\server-side，首先，执行以下命令安装 Express 及其对应的声明文件库。

$ npm install express
$ npm install @types/express -D

然后，使用 tsc --init 命令创建 ts.config 文件，在文件中添加 rootDir 编译选项和 outDir 编译选项，将待编译的 TypeScript 源文件根目录设置为 ./src，并将编译后的 JavaScript 文件的输出目录设置为 ./dist。

{
  "compilerOptions": {
    "target": "es2016",
    "module": "commonjs",
    "esModuleInterop": true,
    "forceConsistentCasingInFileNames": true,
    "strict": true,
    "skipLibCheck": true,
    "rootDir": "./src",
    "outDir": "./dist"
  }
}

接下来，在项目根目录下创建 src 文件夹，并在文件夹中创建 index.ts 文件，src/index.ts 文件的内容如下。

import express from 'express';
const app = express();
const port = 8000;

app.get('/hello', (req, res) => {
    res.send("hello world!");
});

app.listen(port, () => {
    return console.log(`Express is listening at http://localhost:${port}`);
});

以上代码中从 express 库中导入了 express 对象，通过调用 express() 函数初始化 express 服务器对象，并设置端口为 8000，然后通过 app.get 创建一个 API，其相对路由为 /hello，访问方法为 get。一旦服务器运行，就可以通过以 get 形式访问 “http://{主机地址}:8000/hello” 访问该路由，服务器端将返回字符串结果 “hello world！”，最后通过调用 app.listen() 方法监听 8000 端口，开始提供服务。

下面先执行 tsc 命令，编译 src 目录下的全部文件，然后通过 node 命令启动输出后的 JavaScript 文件。

$ tsc
$ node dist/index.js

输出结果如下，此时服务已经开启，可以访问了。

> Express is listening at http://localhost:8000

此时，打开浏览器，访问之前编写的 API，地址为 http://localhost:8000/hello ，将会返回 “hello world!” 关键字，API 访问结果如图22-2所示。

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Figure 1. 图22-2 API访问结果

到这里，一个基本的后端服务已经搭建成功，但是启动时需要分别执行两条命令并不方便。此时创建 package.json 文件（在 D:\TSProject\server-side 目录下执行 npm init 命令），将 main 属性设置为 dist/index.js，并在 scripts 属性下新增 start 属性，将它的值设置为 tsc && node dist/index.js，代码如下。

{
  "name": "server-side",
  "version": "1.0.0",
  "description": "",
  "main": "dist/index.js",
  "dependencies": {
    "express": "^4.18.1"
  },
  "devDependencies": {},
  "scripts": {
    "start": "tsc && node dist/index.js",
    "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
  },
  "author": "",
  "license": "ISC"
}

在项目根目录下，执行 npm start 命令，直接编译并启动服务，输出结果如下。

D:\TSProject\server-side> npm start

> server-side@1.0.0 start D:\TSProject\server-side
> tsc && node dist/index.js

> Express is listening at http://localhost:8000

配置完成后，项目结构如下。

D:\TSProject\server-side
│  package.json
│  tsconfig.json
│
├─node_modules
│      ...
│
├─dist
│      index.js
│
└─src
        index.ts