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刚出锅的 Axios 网络请求源码阅读笔记,你会吗?

时间:2010-12-5 17:23:32  作者:系统运维   来源:域名  查看:  评论:0
内容摘要:项目中一直都有用到 Axios 作为网络请求工具,用它更要懂它,因此为了更好地发挥 Axios 在项目的价值,以及日后能够得心应手地使用它,笔者决定从源码层面好好欣赏一下它的美貌!Axios是一款基于

项目中一直都有用到 Axios 作为网络请求工具,你会吗用它更要懂它,刚出锅因此为了更好地发挥 Axios 在项目的络请价值,以及日后能够得心应手地使用它,求源笔者决定从源码层面好好欣赏一下它的码阅美貌!

Axios是一款基于 Promise 并可用于浏览器和 Node.js 的网络请求库。

Github:https://github.com/axios/axios NPM:https://www.npmjs.com/package/axios Docs:https://axios-http.com/docs/intro

最近,读笔Axios 官方文档终于变好看了,你会吗支持多语言切换,刚出锅阅读更清晰,络请使用起来也更加舒适!作为一款受全球欢迎的求源网络请求库,有必要偷学一下其中的码阅架构设计、编码方式。读笔

本篇文章从源码层面主要分析 Axios 的你会吗功能实现、设计模式、刚出锅以及分享 Axios 中一些笔者认为比较“精彩”的络请地方!

本文主要内容结构如下,大家按需食用:

一、Axios 项目概况

本次分析的 Axios 版本是:v0.24.0

通过简单的浏览 package.json、文件及目录,可以得知 axios 工程采用了如下三方依赖:

名称 说明 Grunt[1] JavaScript 任务运行器 dtslint[2] TypeScript 类型声明&样式校验工具 TypeScript[3] 支持TS环境下开发 Webpack[4] JavaScript 模块打包工具 karma[5] 测试用例检查器 mocha[6] 多功能的 JavaScript 测试框架 sinojs[7] 提供spies, stub, mock,推荐文章《Sinon 入门,看这篇文章就够了[8]》 follow-redirects[9] http(s)重定向,NodeJS模块

这里省略了对一些工具介绍,但可以发现,香港云服务器Axios 开发项目的主功能依赖并不多,换句话说是只有 follow-redirects作为了“使用依赖”,其他都是编译、测试、框架层面的东西,可以看出官方团队在对于 Axios 有多么注质量和稳定性,毕竟是全球都在用的工具。

Axios 中相关代码都在 lib/ 目录下(建议逐行阅读):

. ├── adapters  // 网络请求,NodeJS 环境使用 NodeJS 的 http 模块,浏览器使用 XHR │   ├── README.md │   ├── http.js  // Node.js 环境使用 │   └── xhr.js  // 浏览器环境使用 ├── helpers  // 一些功能辅助工具函数,看文件名可基本知道干啥的 │   ├── README.md │   ├── bind.js │   ├── buildURL.js │   ├── combineURLs.js │   ├── cookies.js │   ├── deprecatedMethod.js │   ├── isAbsoluteURL.js │   ├── isAxiosError.js │   ├── isURLSameOrigin.js │   ├── normalizeHeaderName.js │   ├── parseHeaders.js │   ├── spread.js │   └── validator.js ├── cancel  // 取消网络请求的处理 │   ├── Cancel.js  // 取消请求 │   ├── CancelToken.js  // 取消 Token │   └── isCancel.js  // 判断是否取消请求的函数方法 ├── core  // 核心功能 │   ├── Axios.js  // Axios 对象 │   ├── InterceptorManager.js  // 拦截器管理 │   ├── README.md │   ├── buildFullPath.js  // 构造完成的请求 URL │   ├── createError.js  // 创建错误,抛出异常 │   ├── dispatchRequest.js  // 请求分发,用于区分调用 http 还是 xhr │   ├── enhanceError.js  // 增强错误??????????????? │   ├── mergeConfig.js  // 合并配置参数 │   ├── settle.js  // 根据请求响应状态,改变 Promise 状态 │   └── transformData.js  // 数据格式转换 ├── env  // 无关紧要,没啥用,与发包版本有关 │   ├── README.md │   └── data.js ├── defaults.js  // 默认参数/初始化参数配置 ├── utils.js  // 提供简单的通用的工具函数 └── axios.js  // 入口文件,初始化并导出 axios 对象 

有了一个简单的代码功能组织架构熟悉后,亿华云对于串联 Axios 的功能很有好处,另外,从上述文件和文件夹的命名,很容易让人意识到这是一个什么功能的文件。

“高内聚、低耦合”的真言,在 Axios 中应该算是一个运用得很好的例子。

二、Axios 网络请求流程图

梳理了一张 Axios 发起请求、响应请求的执行流程图,希望可以给大家一个完整流程的概念,便于理解后续的源码分析。

Axios 网络请求流程图

三、Axios API 设计

我们在使用 Axios 的时候,会觉得 Axios 的使用特别方便,其原因就是 Axios 中针对同一功能实现了不同的 API,便于大家在各种场景下的变通扩展使用。

例如,亿华云计算发起一个 GET 请求的写法有:

// 第一种 axios(https://xxx.com/api/userInfo?uid=1) // 第二种 axios.get(https://xxx.com/api/userInfo?uid=1) // 第三种 axios({    method: GET,   url: https://xxx.com/api/userInfo?uid=1 }) 

Axios 请求的核心方法仅两种:

axios(config) // or axios(url[, config]) 

我们知道一个网络请求的方式会有 GET、POST、PUT、DELETE 等,为了使用更加语义化,Axios 对外暴露了别名 API:

axios.request(config) axios.get(url[, config]) axios.delete(url[, config]) axios.head(url[, config]) axios.options(url[, config]) axios.post(url[, data[, config]]) axios.put(url[, data[, config]]) axios.patch(url[, data[, config]]) 

通过遍历扩展axios对象原型链上的方法:

// Provide aliases for supported request methods utils.forEach([delete, get, head, options], function forEachMethodNoData(method) {    /*eslint func-names:0*/   Axios.prototype[method] = function(url, config) {      return this.request(mergeConfig(config || { }, {        method: method,       url: url,       data: (config || { }).data     }));   }; }); utils.forEach([post, put, patch], function forEachMethodWithData(method) {    /*eslint func-names:0*/   Axios.prototype[method] = function(url, data, config) {      return this.request(mergeConfig(config || { }, {        method: method,       url: url,       data: data     }));   }; }); 

能够如上的直接循环列表赋值,得益于 Axios 将核心的请求功能单独放到了 Axios.prototype.request 方法中,该方法的 TS 定义为:

Axios.request(config: any, ...args: any[]): any 

在其方法(Axios.request())内会对外部传参数类型做判断,并选择组装正确的请求参数:

// 生成规范的 config,抹平 API(函数入参)差异 if (typeof config === string) {    // 处理了第一个参数是 url 字符串的情况 request(url[, config])   config = arguments[1] || { };   config.url = arguments[0]; } else {    config = config || { }; } // 合并默认配置 config = mergeConfig(this.defaults, config); // 将请求方法转小写字母,默认为 get 方法 if (config.method) {    config.method = config.method.toLowerCase(); } else if (this.defaults.method) {    config.method = this.defaults.method.toLowerCase(); } else {    config.method = get; } 

以此来抹平了各种类型请求以及所需传入参数之间的差异性!

四、Axios 工厂模式创建实例

默认 Axios 导出了一个单例,导出了一个实例化后的单例,所以我们可以直接引入后就可以调用 Axios 的方法。

在某些场景下,我们的项目中可能对接了多个业务方,那么请求中的 base URL 就不一样,因此有没有办法创建多个 Axios 实例?

那就是使用 axios.create([config]) 方法创建多个实例。

考虑到多实例这样的实际需求,Axios 对外暴露了 create() 方法,在 Axios 内部中,往导出的 axios 实例上绑定了用于创建本身实例的工厂方法:

/**  * Create an instance of Axios  *  * @param { Object} defaultConfig The default config for the instance  * @return { Axios} A new instance of Axios  */ function createInstance(defaultConfig) {    var context = new Axios(defaultConfig);   var instance = bind(Axios.prototype.request, context);   // Copy axios.prototype to instance   utils.extend(instance, Axios.prototype, context);   // Copy context to instance   utils.extend(instance, context);   // Factory for creating new instances   instance.create = function create(instanceConfig) {      return createInstance(mergeConfig(defaultConfig, instanceConfig));   };   return instance; } 

这里的实现值得一说的地方在于:

instance.create = function create(instanceConfig) {  return createInstance(mergeConfig(defaultConfig, instanceConfig)); }; 

在创建 axios 实例的工厂方法内,绑定工厂方法到实例的 create 属性上。为什么不是在工厂方法外绑定呐?这是我们可能的习惯做法,Axios 之前确实也是这么做的。

为什么挪到了内部?可以看看这条 PR: Allow axios.create(options) to be used recursively[10]

原因简单来说就是,用户自己创建的实例依然可以调用 create 方法创建新的实例,例如:

const axios = require(axios); const jsonClient = axios.create({    responseType: json // 该项配置可以在后续创建的实例中复用,而不必重复编码 }); const serviceOne = jsonClient.create({    baseURL: https://service.one/ }); const serviceTwo = jsonClient.create({    baseURL: https://service.two/ }); 

这样有助于复用实例的公共参数复用,减少重复编码。

五、网络请求适配器

在文件 ./defaults.js 中生成了默认完整的 Request Config 参数。

其中 config.adapter 字段表明当前应该使用 ./adapters/目录下的 http.js 还是 xhr.js 模块。

// 根据当前使用环境,选择使用的网络请求适配器 function getDefaultAdapter() {    var adapter;   if (typeof XMLHttpRequest !== undefined) {      // For browsers use XHR adapter     adapter = require(./adapters/xhr);   } else if (typeof process !== undefined && Object.prototype.toString.call(process) === [object process]) {      // For node use HTTP adapter     adapter = require(./adapters/http);   }   return adapter; } 

这里使用了设计模式中的适配器模式,通过判断不同环境下是否支持方法的方式,选择正确的网络请求模块,便可以实现官网所说的支持 NodeJS 和浏览器环境。

六、转换请求体和响应体数据

这是 Axios 贴在官网的核心功能之一,且提到了可以自动转换响应体内容为 JSON 数据。

默认请求配置中初始化的请求/响应转换器数组。

自动尝试转换响应数据为 JSON 格式

transformRequest 和 transformResponse 字段是一个数组类型,因此我们还可以向其中增加自定义的转换器。

一般来讲我们只会通过复写 transitional 字段来控制响应数据的转换与否,但可以作为扩展 Axios 的一个点,留了口子,这一点考虑得也很到位。

七、请求拦截器&响应拦截器

可以通过拦截器来提前处理请求前和收到响应前的一些处理方法。

7.1 拦截器的使用

拦截器用于在 .then() 和 .catch() 前注入并执行的一些方法。

// 通过 use 方法,添加一个请求拦截器 axios.interceptors.request.use(function (config) {      // 在发送请求前干点啥,.then() 处理之前,比如修改 request config     return config;   }, function (error) {      // 在发起请求发生错误后,.catch() 处理之前干点啥     return Promise.reject(error);   }); // 通过 use 方法,添加一个响应拦截器 axios.interceptors.response.use(function (response) {      // 只要响应网络状态码是 2xx 的都会触发     // 干点啥     return response;   }, function (error) {      // 状态码不是 2xx 的会触发     // 发生错误了,干点啥     return Promise.reject(error);   }); 

7.2 拦截管理器

Axios 将请求和响应的过程包装成了 Promise,那么 Axios 是如何实现拦截器在 .then() 和 .catch() 执行前执行呐?

可以很容易猜到通过组装一条 Promise 执行链即可!

来看看 Axios 在请求函数中如何实现:

首先是 Axios 对象中初始化了 拦截管理器:

function Axios(instanceConfig) {    this.defaults = instanceConfig;   this.interceptors = {      request: new InterceptorManager(),     response: new InterceptorManager()   }; } 

来到 ./lib/core/InterceptorManager.js 文件下,对于拦截管理器:

// 拦截管理器对象 function InterceptorManager() {    this.handlers = []; } /**  * 添加新的管理器,定义了 use 方法  *  * @param { Function} fulfilled 处理 `Promise` 执行 `then` 的函数方法  * @param { Function} rejected 处理 `Promise` 执行 `reject` 的函数方法  *  * @return { Number} 返回一个 ID 值用于移除拦截器  */ InterceptorManager.prototype.use = function use(fulfilled, rejected, options) {    this.handlers.push({      fulfilled: fulfilled,     rejected: rejected,     // 默认不同步     synchronous: options ? options.synchronous : false,     // 定义是否执行当前拦截器的函数或布尔值     runWhen: options ? options.runWhen : null    });   return this.handlers.length - 1; // ID 值实际就是当前拦截器的数组索引 }; /**  * 从栈中移除指定 id 的拦截器  *  * @param { Number} id use 方法返回的 id 值  */ InterceptorManager.prototype.eject = function eject(id) {    if (this.handlers[id]) {      this.handlers[id] = null; // 删除拦截器,但索引会保留   } }; /**  * 迭代所有注册的拦截器  * 该方法会跳过因拦截器被删除而值为 null 的索引  *  * @param { Function} 调用每个有效拦截器的函数  */ InterceptorManager.prototype.forEach = function forEach(fn) {    utils.forEach(this.handlers, function forEachHandler(h) {      if (h !== null) {        fn(h);     }   }); }; 

迭代所有注册的拦截器是一个 FIFS(first come first served,先到先服务)队列执行顺序的方法。

7.3 组装拦截器与请求执行链

在 ./lib/core/Axios.js 文件中,Axios 对象定义了 request 方法,其中将网络请求、请求拦截器和响应拦截器组装。

默认返回一个还未执行网络请求的 Promise 执行链,如果设置了同步,则会立即执行请求过程,并返回请求结果的 Promise 对象,也就是官方文档中提到的 Axios 还支持 Promise API。

函数详细的分析,都已经注释在如下代码中:

/**  * Dispatch a request  *  * @param { Object} config 传入的用户自定义配置,并和默认配置 merge  */ Axios.prototype.request = function request(config) {    // 省略 ...   // 请求拦截器执行链   var requestInterceptorChain = [];   // 同步请求拦截器   var synchronousRequestInterceptors = true;   // 遍历请求拦截器   this.interceptors.request.forEach(function unshiftRequestInterceptors(interceptor) {      // 判断 runWhen 如果是函数,则执行函数,结果若为 false,则不执行当前拦截器     if (typeof interceptor.runWhen === function && interceptor.runWhen(config) === false) {        return;     }     // 判断当前拦截器是否同步     synchronousRequestInterceptors = synchronousRequestInterceptors && interceptor.synchronous;     // 插入 requestInterceptorChain 数组首位     // 效果:[interceptor.fulfilled, interceptor.rejected, ...]     requestInterceptorChain.unshift(interceptor.fulfilled, interceptor.rejected);   });   // 响应拦截器执行链   var responseInterceptorChain = [];   // 遍历所有的响应拦截器   this.interceptors.response.forEach(function pushResponseInterceptors(interceptor) {      // 插入 responseInterceptorChain 尾部     // 效果:[ ..., interceptor.fulfilled, interceptor.rejected]     responseInterceptorChain.push(interceptor.fulfilled, interceptor.rejected);   });   var promise;   // 如果非同步   // 一般大家在使用 axios.interceptors.request.use 都没有传递第三个配置参数   // 所以一般情况下会走这个逻辑   if (!synchronousRequestInterceptors) {      var chain = [dispatchRequest, undefined];     // 将请求拦截器执行链放到 chain 数组头部     Array.prototype.unshift.apply(chain, requestInterceptorChain);     // 将响应拦截器执行链放到 chain 数组末尾     chain = chain.concat(responseInterceptorChain);     // 给 promise 赋值 Promise 对象,并注入 request config     promise = Promise.resolve(config);     // 循环 chain 数组,组合成 Promise 执行链     while (chain.length) {        // 正好 resolve 和 reject 对应方法,两两一组       promise = promise.then(chain.shift(), chain.shift());     }     // 返回 Promise 执行链     return promise;   }   // 同步方式   var newConfig = config;   // 循环并执行所有请求拦截器   while (requestInterceptorChain.length) {      var onFulfilled = requestInterceptorChain.shift();     var onRejected = requestInterceptorChain.shift();     try {        // 执行定义请求前的“请求拦截器” then 处理方法       newConfig = onFulfilled(newConfig);     } catch (error) {        // 执行定义请求前的“请求拦截器” catch 处理方法       onRejected(error);       break;     }   }   try {      // 执行网络请求     promise = dispatchRequest(newConfig);   } catch (error) {      return Promise.reject(error);   }   // 循环并执行所有响应拦截器   while (responseInterceptorChain.length) {      promise = promise.then(responseInterceptorChain.shift(), responseInterceptorChain.shift());   }   // 返回 Promise 对象   return promise; }; 

可以看到由于请求拦截器和响应拦截器使用了 unshift 和 push,那么 use 拦截器的先后顺序就有变动。

通过如上代码的分析,可以得知若有多个拦截器的执行顺序规则是:

请求拦截器:先 use,后执行 响应拦截器:先 use,先执行

关于拦截器执行这部分,涉及到一个 PR改动: Requests unexpectedly delayed due to an axios internal promise[11],推荐大家阅读一下,有助于熟悉微任务和宏任务。

改动的原因:如果请求拦截器中存在一些长时间的任务,会使得使用 axios 的网络请相较于不使用 axios 的网络请求会延后,为此,通过为拦截管理器增加 synchronous 和 runWhen 字段,来实现同步执行请求方法。

八、取消网络请求

在网络请求中,会遇到许多非预期的请求取消,当然也有主动取消请求的时候,例如,用户获取 id=1 的新闻数据,需要耗时 30s,用户等不及了,就返回查看 id=2 的新闻详情,此时我们可以在代码中主动取消 id=1 的网络请求,节省网络资源。

8.1 如何取消 Axios 请求

通过 CancleToken.source() 工厂方法创建取消请求的实例 source

在发起请求的 request Config 中设置 cancelToken 值为 source.token

在需要主动取消请求的地方调用:source.cancle()

const CancelToken = axios.CancelToken; const source = CancelToken.source(); axios.get(/user/12345, {    cancelToken: source.token }).catch(function (thrown) {    if (axios.isCancel(thrown)) {      console.log(Request canceled, thrown.message);   } else {      // handle error   } }); axios.post(/user/12345, {    name: new name }, {    cancelToken: source.token }) // 主动取消请求 (提示信息是可选的参数) source.cancel(Operation canceled by the user.); 

同一个 source 实例调用取消 cancle() 方法时,会取消所有含有当前实例 source.token 的请求。

8.2 取消请求功能的原理

想必大家也很好奇是怎么实现取消网络请求功能的,实际上有了上述的基础,把 Axios 的请求想象成为一条事件执行链,执行链中任意一处发生了异常,都会中断整个请求。

整个请求执行链中的设计了,首先来看:axios.CancelToken.source():

/**  * Returns an object that contains a new `CancelToken` and a function that, when called,  * cancels the `CancelToken`.  */ CancelToken.source = function source() {    var cancel;   var token = new CancelToken(function executor(c) {      cancel = c;   });   return {      token: token,     cancel: cancel   }; }; 

该工厂方法返回了一个对象,该对象包含了一个 token(取消令牌,CancleToken 对象的实例),以及一个取消与 token 映射绑定的取消请求方法 cancle()。

其中 new CancelToken() 会创建 CancleToken 的单例,通过传入函数方式,拿到了取消请求的回调函数,该函数内会构造 token 取消的原因,并通过执行 resolvePromise(),主动 reslove。

同样是一个微任务,当主动调用 cancle() 方法后,会调用 resolvePromise(reason),此时就会给当前 cancleToken 实例的 reason 字段赋值“请求取消的原因”:

function CancelToken(executor) {    if (typeof executor !== function) {      throw new TypeError(executor must be a function.);   }   // 初始化一个 promise 属性,resolvePromise 变量指向 resolve   var resolvePromise;   this.promise = new Promise(function promiseExecutor(resolve) {      resolvePromise = resolve;   });   // 赋值 token 为当前对象的实例   var token = this;   // 省略...   // 执行外部传入的初始化方法,将取消请求的方法,赋值给返回对象的 cancel 属性   executor(function cancel(message) {      if (token.reason) {        // Cancellation has already been requested       return;     }     token.reason = new Cancel(message);     resolvePromise(token.reason);   }); } 

在 ./lib/core/dispatchRequest.js 文件中:

function throwIfCancellationRequested(config) {    // 当 request config 中有实例化 cancelToken 时   // 执行 throwIfRequested() 方法   // throwIfRequested() 方法在 cancleToken 实例的 reason 字段有值时   // 抛出异常   if (config.cancelToken) {      config.cancelToken.throwIfRequested();   }   // 判断 config.signal.aborted 值为真的时候抛出异常   // 该值时通过 new AbortController().signal,不过目前暂时未用到   // 官方文档上暂也暂未更新相关内容   if (config.signal && config.signal.aborted) {      throw new Cancel(canceled);   } } module.exports = function dispatchRequest(config) {    // 准备发起请求前检查   throwIfCancellationRequested(config);   // 省略...   var adapter = config.adapter || defaults.adapter;   return adapter(config).then(function onAdapterResolution(response) {      // 请求成功后检查     throwIfCancellationRequested(config);     // 省略...     return response;   }, function onAdapterRejection(reason) {      if (!isCancel(reason)) {        // 请求发生错误时候检查       throwIfCancellationRequested(config);       // 省略...     }     // 省略...     return Promise.reject(reason);   }); } 

在文章前边分析拦截器的时候讲到了 dispatchRequest() 在请求拦截器之后执行。

在请求前,请求成功、失败后三个时机点,都会通过 throwIfCancellationRequested() 函数检查是否取消了请求,throwIfCancellationRequested() 函数判断了 cancleToken.reason 是否有值,如果有则抛出异常并中断请求 Promise 执行链。

九、CSRF 防御

Axios 支持防御 CSRF(Cross-site request forgery,跨站请求伪造)攻击,而防御 CSRF 攻击的最简单方式就是加 Token。

CSRF 的攻击可以简述为:服务器错把攻击者的请求当成了正常用户的请求。

加一个 Token 为什么就能解决呐?首先 Token 是服务端随用户每次请求动态生成下发的,用户在提交表单、查询数据等行为的时候,需要在网络请求体加上这个临时性的 Token 值,攻击者无法在三方网站中获取当前 Token,因此服务端就可以通过验证 Token 来区分是否是正常用户的请求。

Axios 在请求配置中提供了两个字段:

// cookie 中携带的 Token 名称,通过该名称可以从 cookie 中拿到 Token 值 xsrfCookieName: XSRF-TOKEN, // 请求 Header 中携带的 Token 名称,通过该成名可从 Header 中拿到 Token 值 xsrfHeaderName: X-XSRF-TOKEN, 

用于附加验证防御 CSRF 攻击的 Token。

十、值得一说的自定义工具库

在 Axios 内,没有引入其他例如 lodash 的工具函数依赖,都在自己内部按需实现了工具函数,提供给整个项目使用。

个人非常喜欢这种做法,尤其是在一个 ES5 的工具库下,这样做不仅代码易读,与此同时还显得非常得纯粹、干净、清晰!

如果团队内有这种诉求,建议可以写一个 ESM 模块的工具库,这样做以后,在打包 Tree Shaking 时,打包的结果应该能更加干净。

总结

总体来说,Axios 涉及到的设计模式就有:单例模式、工厂模式、职责链模式、适配器模式,因此绝对是值得学习的一个工具库,梳理之后不仅利于我们灵活使用其 API,更有助于根据业务去自定义扩展封装网络请求,将网络请求统一收口。 

与此同时,Axios 绝对是一个可以作为软件工程编码的学习范本,其中的文件夹结构,功能设计,功能解耦,按需封装工具类,以及灵活运用设计模式都是值得揣度回味。

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