Express 课程计划

课程概述

本课程分为 8 节课，每节课 20-40 分钟，总时长约 45-60 分钟。通过理论讲解和实践操作，深入理解 Express 的核心功能。

第 1 课：课程介绍与环境准备（5 分钟）

学习目标

了解课程内容和目标
搭建开发环境
项目初始化
运行第一个测试

课程内容

课程介绍
- Express 的核心概念
- 本课程的学习目标
- 课程结构安排
环境准备
- 安装 Node.js
- 克隆项目代码
- 安装依赖：npm install
运行测试
- 执行测试命令：npm test
- 查看测试结果
- 理解测试框架

实践操作

bash

# 安装依赖
npm install

# 运行测试
npm test

预期输出

✅ 所有应用测试通过
✅ 所有路由器测试通过
✅ 所有请求对象测试通过
✅ 所有响应对象测试通过

第 2 课：路由层实现（10 分钟）

学习目标

理解路由层的概念
掌握路径匹配和参数提取
学习正则表达式在路由中的应用

课程内容

路由层概念
- 什么是路由层
- 路由层的作用
- 路由层的组成
路径匹配
- 静态路径匹配
- 动态参数匹配
- 正则表达式匹配
参数提取
- 路径参数
- 查询参数
- 参数验证
代码实现
- 查看 src/layer.js
- 理解路径匹配逻辑
- 运行相关测试

实践操作

javascript

const { Layer } = require('./src/layer');

// 创建路由层
const layer = new Layer('/users/:id', (req, res) => {
  console.log('User ID:', req.params.id);
});

// 匹配路径
const matched = layer.match('/users/123');
console.log('Matched:', matched);
console.log('Params:', layer.params);

测试验证

bash

node test/router.test.js

预期输出

✅ 所有路由器测试通过

第 3 课：路由器实现（10 分钟）

学习目标

理解路由器的工作原理
掌握路由注册和匹配
学习中间件执行机制

课程内容

路由器概念
- 什么是路由器
- 路由器的作用
- 路由器的组成
路由注册
- HTTP 方法路由
- 中间件路由
- 路由分组
路由匹配
- 路径匹配
- 方法匹配
- 参数提取
代码实现
- 查看 src/router.js
- 理解路由处理逻辑
- 运行相关测试

实践操作

javascript

const { Router } = require('./src/router');

// 创建路由器
const router = new Router();

// 注册路由
router.get('/', (req, res) => {
  res.send('Home');
});

router.get('/users/:id', (req, res) => {
  res.json({ id: req.params.id });
});

router.post('/users', (req, res) => {
  res.send('User created');
});

// 处理请求
const req = {
  method: 'GET',
  url: '/users/123'
};

router.handle(req, {}, () => {
  console.log('Route not found');
});

测试验证

bash

node test/router.test.js

预期输出

✅ 所有路由器测试通过

第 4 课：请求对象实现（10 分钟）

学习目标

理解请求对象的扩展
掌握查询字符串解析
学习请求头处理

课程内容

请求对象概念
- 什么是请求对象
- 请求对象的扩展
- 请求对象的属性
查询字符串解析
- 查询字符串格式
- 解析算法
- 参数编码和解码
请求头处理
- 获取请求头
- 请求头大小写
- 内容类型检测
代码实现
- 查看 src/request.js
- 理解请求处理逻辑
- 运行相关测试

实践操作

javascript

const { Request } = require('./src/request');

const req = {
  url: '/users?id=123&name=John',
  method: 'GET',
  headers: {
    'content-type': 'application/json',
    'user-agent': 'Mozilla/5.0'
  }
};

const request = new Request(req);

console.log('Query:', request.query);
console.log('Content-Type:', request.get('content-type'));
console.log('User-Agent:', request.get('user-agent'));
console.log('Is JSON:', request.is('json'));

测试验证

bash

node test/request.test.js

预期输出

✅ 所有请求对象测试通过

第 5 课：响应对象实现（10 分钟）

学习目标

理解响应对象的扩展
掌握响应发送方法
学习状态码和响应头设置

课程内容

响应对象概念
- 什么是响应对象
- 响应对象的扩展
- 响应对象的方法
响应发送
- send() 方法
- json() 方法
- sendStatus() 方法
响应配置
- 状态码设置
- 响应头设置
- Cookie 设置
代码实现
- 查看 src/response.js
- 理解响应处理逻辑
- 运行相关测试

实践操作

javascript

const { Response } = require('./src/response');

const res = {
  writeHead: (code, headers) => {
    console.log('Status:', code);
    console.log('Headers:', headers);
  },
  end: (body) => {
    console.log('Body:', body);
  }
};

const response = new Response(res);

// 发送 JSON
response.json({ message: 'Hello' });

// 发送字符串
response.send('Hello World');

// 发送状态码
response.sendStatus(404);

// 设置 Cookie
response.cookie('session', 'abc123', {
  httpOnly: true,
  secure: true
});

测试验证

bash

node test/response.test.js

预期输出

✅ 所有响应对象测试通过

第 6 课：应用实现（10 分钟）

学习目标

理解应用类的结构
掌握中间件注册机制
学习请求处理流程

课程内容

应用类概念
- 什么是应用类
- 应用类的职责
- 应用类的组成
中间件注册
- 应用级中间件
- 路由级中间件
- 错误处理中间件
请求处理
- 请求接收
- 中间件执行
- 路由匹配
- 响应发送
代码实现
- 查看 src/application.js
- 理解应用处理逻辑
- 运行相关测试

实践操作

javascript

const { Application } = require('./src/application');

const app = new Application();

// 设置配置
app.set('port', 3000);
app.set('env', 'development');

// 使用中间件
app.use((req, res, next) => {
  console.log('Request:', req.method, req.url);
  next();
});

// 定义路由
app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello World!');
});

app.get('/users/:id', (req, res) => {
  res.json({ id: req.params.id });
});

app.post('/users', (req, res) => {
  res.send('User created');
});

// 启动服务器
app.listen(3000, () => {
  console.log('Server running at http://localhost:3000');
});

测试验证

bash

node test/application.test.js

预期输出

✅ 所有应用测试通过

第 7 课：完整应用构建（10 分钟）

学习目标

将所有组件整合
构建完整的 Web 应用
实现路由和中间件

课程内容

应用架构
- 整合所有组件
- 设计应用结构
- 实现路由系统
中间件
- 日志中间件
- 错误处理中间件
- 认证中间件
实践操作
- 构建示例应用
- 测试应用功能
- 性能优化

实践操作

javascript

const express = require('./src/express');

const app = express();

// 日志中间件
app.use((req, res, next) => {
  console.log(`[${new Date().toISOString()}] ${req.method} ${req.url}`);
  next();
});

// 静态文件中间件
app.use('/static', (req, res, next) => {
  // 实现静态文件服务
  next();
});

// 路由
app.get('/', (req, res) => {
  res.send(`
    <h1>Welcome to Express</h1>
    <p>A minimal web framework</p>
  `);
});

app.get('/api/users', (req, res) => {
  res.json([
    { id: 1, name: 'John' },
    { id: 2, name: 'Jane' }
  ]);
});

app.get('/api/users/:id', (req, res) => {
  res.json({ id: req.params.id, name: 'John' });
});

app.post('/api/users', (req, res) => {
  res.status(201).json({ message: 'User created' });
});

// 404 处理
app.use((req, res) => {
  res.status(404).send('Not Found');
});

// 错误处理
app.use((err, req, res, next) => {
  console.error('Error:', err);
  res.status(500).send('Internal Server Error');
});

// 启动服务器
app.listen(3000);

预期输出

访问 http://localhost:3000 查看 Welcome 页面访问 http://localhost:3000/api/users 查看 JSON 响应

第 8 课：总结与扩展（10 分钟）

学习目标

回顾课程内容
总结核心概念
探索扩展方向

课程内容

课程回顾
- 路由层
- 路由器
- 请求对象
- 响应对象
- 应用类
核心概念总结
- 中间件模式
- 路由系统
- 请求/响应扩展
- 错误处理
扩展方向
- 添加更多 HTTP 方法
- 实现模板引擎
- 添加静态文件服务
- 实现 Session 支持
- 添加 WebSocket 支持

实践操作

bash

# 运行所有测试
npm test

# 构建自己的应用
# 思考如何扩展功能

预期输出

✅ 所有应用测试通过
✅ 所有路由器测试通过
✅ 所有请求对象测试通过
✅ 所有响应对象测试通过

学习成果

完成本课程后，你将能够：

✅ 理解 Express 的核心架构
✅ 掌握路由系统的实现
✅ 实现中间件机制
✅ 扩展请求和响应对象
✅ 构建完整的 Web 框架
✅ 创建 RESTful API
✅ 实现错误处理

参考资源

下一步

完成本课程后，你可以继续学习：

Express 中间件开发
Express 模板引擎集成
Express 认证和授权
Express 数据库集成
Express WebSocket 实现
Express 性能优化

所有教学材料已保存。准备录制。

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Express 课程计划 ​

课程概述 ​

第 1 课：课程介绍与环境准备（5 分钟） ​

学习目标 ​

课程内容 ​

实践操作 ​

预期输出 ​

第 2 课：路由层实现（10 分钟） ​

学习目标 ​

课程内容 ​

实践操作 ​

测试验证 ​

预期输出 ​

第 3 课：路由器实现（10 分钟） ​

学习目标 ​

课程内容 ​

实践操作 ​

测试验证 ​

预期输出 ​

第 4 课：请求对象实现（10 分钟） ​

学习目标 ​

课程内容 ​

实践操作 ​

测试验证 ​

预期输出 ​

第 5 课：响应对象实现（10 分钟） ​

学习目标 ​

课程内容 ​

实践操作 ​

测试验证 ​

预期输出 ​

第 6 课：应用实现（10 分钟） ​

学习目标 ​

课程内容 ​

实践操作 ​

测试验证 ​

预期输出 ​

第 7 课：完整应用构建（10 分钟） ​

学习目标 ​

课程内容 ​

实践操作 ​

预期输出 ​

第 8 课：总结与扩展（10 分钟） ​

学习目标 ​

课程内容 ​

实践操作 ​

预期输出 ​

学习成果 ​

参考资源 ​

下一步 ​

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课程概述

第 1 课：课程介绍与环境准备（5 分钟）

学习目标

课程内容

实践操作

预期输出

第 2 课：路由层实现（10 分钟）

学习目标

课程内容

实践操作

测试验证

预期输出

第 3 课：路由器实现（10 分钟）

学习目标

课程内容

实践操作

测试验证

预期输出

第 4 课：请求对象实现（10 分钟）

学习目标

课程内容

实践操作

测试验证

预期输出

第 5 课：响应对象实现（10 分钟）

学习目标

课程内容

实践操作

测试验证

预期输出

第 6 课：应用实现（10 分钟）

学习目标

课程内容

实践操作

测试验证

预期输出

第 7 课：完整应用构建（10 分钟）

学习目标

课程内容

实践操作

预期输出

第 8 课：总结与扩展（10 分钟）

学习目标

课程内容

实践操作

预期输出

学习成果

参考资源

下一步