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:
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。
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
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!
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。
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。
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。
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。
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); });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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。