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Express 曾是使用 Node.js 開發(fā) Web 應用程序最流行的框架。然而，近年來該框架的活躍開發(fā)有所減少，導致其缺乏對現(xiàn)代 JavaScript 特性的支持。與此同時，許多采用不同 Node.js 應用程序開發(fā)方法的新框架湧現(xiàn)，F(xiàn)astify 就是其中之一。

本文將探討 Fastify 成為 Node.js Web 應用程序開發(fā)中引人注目的替代方案的原因。我們將學習如何避免從頭重寫現(xiàn)有的 Express 應用程序，而是逐步遷移到 Fastify。學習完本文後，您將能夠自信地遷移現(xiàn)有的 Express 應用程序，並開始利用 Fastify 框架的優(yōu)勢。

閱讀本文需要滿足以下條件：

熟悉創(chuàng)建基本的 Express 應用程序、定義路由和配置中間件。
熟悉在終端運行命令。
已安裝 Node.js >= v14.13.0。這為我們提供了對 ECMAScript (ES) 模塊的良好支持，並允許我們使用頂級 await。本文中的代碼示例使用 ES 模塊語法 (import / export)。

本文中的所有示例代碼都可以在 GitHub 上找到，您可以瀏覽、下載和試驗。

我的網站上也提供本文的視頻版本。

關鍵要點

與 Express 相比，F(xiàn)astify 提供內置的驗證和日誌記錄、原生異步支持和自動 JSON 解析，從而提高了開發(fā)效率和應用程序性能。
fastify-express 插件通過允許在 Fastify 框架中使用 Express 中間件和路由，從而促進了從 Express 到 Fastify 的逐步遷移。
集成測試應該與框架無關，以確保它們在遷移前後仍然有效，從而簡化測試過程。
重構包括用 Fastify 等效項替換 Express 代碼，例如使用 Fastify 的路由和插件系統(tǒng)來代替 Express 路由器和中間件。
遷移過程可以分階段進行，首先將 Fastify 集成到現(xiàn)有的 Express 應用程序中，然後逐步替換 Express 組件。
遷移後，務必將第三方 Express 中間件替換為等效的 Fastify 插件，以充分利用 Fastify 的性能和功能。

從 Express 遷移到 Fastify 的好處

如果您熟悉使用 Express 構建 Node.js 應用程序，您可能想知道將現(xiàn)有的 Express 應用程序遷移到 Fastify 的好處是什麼。以下是考慮遷移的一些重要原因：

開箱即用的驗證和日誌記錄。這些功能在構建 Web 應用程序時通常是必需的。使用 Fastify 時，無需選擇和集成這些任務的庫，因為它為我們提供了這些功能。我們將在本文後面詳細了解這些功能。
對異步代碼的原生支持。 Fastify 原生處理 Promise 並支持 async/await。這意味著路由將為我們捕獲未捕獲的已拒絕 Promise。這允許我們安全地編寫異步代碼。它還允許我們做一些簡潔的事情，例如自動將路由處理程序函數(shù)的返回值作為響應正文發(fā)送：
```
<code>  app.get("/user/:id", async (request) => await getUser(request.params.id));
</code>
```
自動解析和序列化 JSON。我們不需要配置 Fastify 來解析 JSON 請求正文，也不需要將對象序列化為 JSON 以進行響應。它會自動為我們處理所有這些：
```
<code>  app.get("/user/:id", async (request, reply) => {
    const name = request.body.name;

    reply.send({ user: { name } });
  });
</code>
```
開發(fā)者友好。憑藉明確且表達力強的 API，以及對 TypeScript 的出色支持，F(xiàn)astify 的設計考慮到了開發(fā)者體驗。
速度快。我們不希望框架成為應用程序中性能瓶頸的來源。好消息是 Fastify 的構建旨在實現(xiàn)高性能。 Fastify 基準測試顯示了它與其他 Node.js Web 框架相比的情況。
積極開發(fā)中。 Fastify 框架正在積極開發(fā)中。定期發(fā)布改進和錯誤/安全修復。

如何自信地遷移 API

我們希望在應用程序遷移到 Fastify 後，確信它仍然按預期工作。有助於我們發(fā)現(xiàn)錯誤或識別意外更改的一件事是 API 集成測試。

集成測試以與單元測試不同的方式來測試應用程序的組件。單元測試單獨測試各個組件的功能。集成測試允許我們驗證多個組件協(xié)同工作的行為。

如果我們?yōu)?Express 應用程序編寫 API 集成測試，我們希望能夠在將應用程序遷移到 Fastify 後運行相同的測試。在為 API 編寫集成測試時，需要考慮以下幾點：

它們不應該與特定框架綁定。我們希望能夠在遷移前後運行相同的測試，而無需更改測試或我們正在使用的任何庫。
保持簡單。至少，集成測試應該向 API 公開的端點發(fā)出請求，並驗證是否返回了響應，但通常不會更多。我們可能希望檢查特定的 HTTP 狀態(tài)代碼或響應標頭，但我們應該盡量使測試盡可能簡單。
選擇您熟悉的工具。有很多不同的工具可以幫助我們創(chuàng)建和運行 API 測試，但重要的是使用我們熟悉的工具。要編寫有效的集成測試，我們需要能夠發(fā)出 HTTP 請求並對來自我們 API 的響應進行斷言。一般來說，我們不需要很多庫或工具來實現(xiàn)這一點。

我們不會在本文中詳細介紹如何實現(xiàn) API 集成測試，但您應該在進行框架遷移之前考慮編寫它們。

使用 fastify-express 從 Express 遷移到 Fastify

將現(xiàn)有的 Express 應用程序遷移到完全不同的框架的想法可能看起來相當令人生畏。幸運的是，F(xiàn)astify 團隊創(chuàng)建了一個插件——fastify-express——可以幫助簡化遷移路徑。

fastify-express 插件為 Fastify 添加了完全的 Express 兼容性。它提供了一個 use() 方法，我們可以使用它將 Express 中間件和路由添加到我們的 Fastify 服務器。這使我們可以選擇逐步將現(xiàn)有 Express 應用程序的部分遷移到 Fastify。

這是一個 Express 路由器的示例：

<code>  app.get("/user/:id", async (request) => await getUser(request.params.id));
</code>

然後，我們可以使用 fastify-express 將我們現(xiàn)有的 Express 路由器添加到 Fastify 服務器實例：

<code>  app.get("/user/:id", async (request, reply) => {
    const name = request.body.name;

    reply.send({ user: { name } });
  });
</code>

稍後，當我們開始將應用程序遷移到 Fastify 時，我們將探討所有這些工作原理的細節(jié)。

重要的是要注意，使用 fastify-express 插件不是長期的解決方案。如果我們想要獲得 Fastify 的全部好處，我們最終需要遷移我們的 Express 特定應用程序代碼。但是，fastify-express 插件為我們提供了分階段遷移到 Fastify 的機會。

我們的示例 Express 應用程序

我們將構建一個示例 Express 應用程序，然後將其遷移到使用 Fastify 框架?，F(xiàn)在讓我們來看一下它的代碼。

必需的依賴項

首先，讓我們創(chuàng)建一個新項目：

<code>// src/routes.js
const router = express.Router();

router.get("/:user_id", function getUser(request, response, next) {
  response.json({});
});

export default router;
</code>

然後，我們將在終端中運行此命令來安裝我們的 Express 應用程序所需的依賴項：

<code>// src/server.js

import Fastify from "fastify";
import ExpressPlugin from "fastify-express";

import routes from "./routes.js";

const fastify = Fastify();

await fastify.register(ExpressPlugin);

fastify.use("/user", routes);

await fastify.listen(3000);
</code>

最後，打開 package.json 並將以下行添加到 scripts 部分上方：

<code>mkdir express-to-fastify-migration
cd express-to-fastify-migration
npm init -y
</code>

這將允許我們在我們的應用程序中加載 ES 模塊。

路由模塊

我們將創(chuàng)建一個 Express 路由器實例來幫助我們封裝我們的路由和中間件。 Express 中的路由器可以用來幫助我們將應用程序組織成離散的模塊。例如，我們可能有一個用於 /user 路由的路由器，另一個用於 /address 路由的路由器。我們稍後將看到這如何幫助我們分階段將 Express 應用程序遷移到 Fastify。

讓我們創(chuàng)建一個路由器實例並向其添加一些中間件：

<code>npm install express cors
</code>

在上面的代碼中，我們配置了兩個 Express 中間件示例：

express.json()。此中間件函數(shù)內置於 Express 中。它處理解析 JSON 請求正文。
cors。此中間件幫助我們將 CORS 標頭添加到我們的 API 響應中。它將允許從網頁調用我們的 API。

這些中間件工具將針對我們在此路由器上定義的任何路由發(fā)出的任何請求運行。

現(xiàn)在我們已經配置了中間件，我們可以將第一個路由添加到我們的路由器：

<code>"type": "module",
</code>

在一個真實的應用程序中，上面的路由處理程序函數(shù)將驗證它接收到的數(shù)據(jù)，然後調用數(shù)據(jù)庫以創(chuàng)建一個新的用戶記錄。對於此示例，我們正在發(fā)送作為響應正文接收到的數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在我們將添加一個用於檢索用戶的路由：

<code>  app.get("/user/:id", async (request) => await getUser(request.params.id));
</code>

與 POST 路由一樣，上面的路由處理程序通常會調用數(shù)據(jù)庫來檢索用戶數(shù)據(jù)，但對於此示例，我們已硬編碼一個對像以在響應正文中發(fā)送。

最後，我們將導出路由器對象，以便我們可以在另一個模塊中導入它：

<code>  app.get("/user/:id", async (request, reply) => {
    const name = request.body.name;

    reply.send({ user: { name } });
  });
</code>

app 模塊

現(xiàn)在我們將創(chuàng)建一個 app 模塊：

<code>// src/routes.js
const router = express.Router();

router.get("/:user_id", function getUser(request, response, next) {
  response.json({});
});

export default router;
</code>

在此模塊中，我們定義了一個函數(shù)，該函數(shù)創(chuàng)建一個新的 Express 服務器實例。然後，我們將路由器對象添加到服務器實例。

服務器模塊

最後，我們將創(chuàng)建一個服務器模塊。此模塊使用我們在 app 模塊中定義的 buildApp() 函數(shù)來創(chuàng)建一個新的 Express 服務器實例。然後，它通過將其配置為偵聽端口 3000 來啟動我們的 Express 服務器：

<code>// src/server.js

import Fastify from "fastify";
import ExpressPlugin from "fastify-express";

import routes from "./routes.js";

const fastify = Fastify();

await fastify.register(ExpressPlugin);

fastify.use("/user", routes);

await fastify.listen(3000);
</code>

運行我們的應用程序

我們現(xiàn)在有一個完整的可運行的 Express 應用程序，我們可以在終端中運行它：

<code>mkdir express-to-fastify-migration
cd express-to-fastify-migration
npm init -y
</code>

在另一個終端中，我們可以使用 cURL 向 API 發(fā)出請求以確認它是否正在工作：

<code>npm install express cors
</code>

我們應該收到一個如下所示的響應：

<code>"type": "module",
</code>

將我們的應用程序從 Express 遷移到 Fastify

現(xiàn)在我們已經擁有了一個功能齊全的 Express 應用程序，我們將將其遷移到使用 Fastify 框架。

必需的依賴項

我們需要安裝三個依賴項：

Fastify 框架
fastify-express 插件
fastify-cors 插件——這是我們的應用程序已經使用的 Express cors 中間件的移植版本

讓我們在終端中運行此命令來安裝它們：

<code>// src/routes.js

import express from "express";
import cors from "cors";

const router = express.Router();

router.use(express.json());

router.use(cors({ origin: true }));
</code>

您可以在 GitHub 上查看這些代碼更改的差異。

重構我們的 app 模塊

現(xiàn)在我們已經安裝了依賴項，我們需要重構我們的 app 模塊。我們將將其更改為：

導入 fastify 和 fastify-express 而不是 express
創(chuàng)建 Fastify 服務器實例而不是 Express 服務器實例
使用 fastify-express 插件將我們的 Express 路由器對象添加到服務器

這是我們進行這些更改後的樣子：

<code>// src/routes.js

router.post("/", function createUser(request, response, next) {
  const newUser = request.body;

  if (!newUser) {
    return next(new Error("Error creating user"));
  }

  response.status(201).json(newUser);
});
</code>

您可以在 GitHub 上查看這些代碼更改的差異。

您會在上面的代碼中註意到，當我們創(chuàng)建 Fastify 服務器實例時，我們正在傳遞 logger 選項。這啟用了 Fastify 的內置日誌記錄功能。我們稍後將詳細了解這一點。

重構我們的服務器模塊

現(xiàn)在我們需要更改我們的服務器模塊以與 Fastify 服務器實例一起工作：

<code>// src/routes.js

router.get("/:user_id", function getUser(request, response, next) {
  const user = {
    id: request.params.user_id,
    first_name: "Bobinsky",
    last_name: "Oso",
  };

  response.json(user);
});
</code>

您可以在 GitHub 上查看這些代碼更改的差異。

由於 Fastify 原生支持 Promise，因此在上面的代碼中，我們可以使用 await，然後使用 Fastify 的內置日誌記錄功能捕獲並記錄任何錯誤。

下一步

我們的應用程序現(xiàn)在使用 Fastify 來路由請求和發(fā)送響應。它功能齊全，但我們的路由仍在使用 Express。為了完全遷移到 Express，我們需要將我們的路由遷移到也使用 Fastify。

重構我們的路由模塊

Express 應用程序中的路由封裝在 Express 路由器中。我們將此路由器重構為 Fastify 插件。插件是 Fastify 的一項功能，允許我們封裝路由和任何相關功能。

我們將從刪除一些 Express 特定的行開始重構我們的路由模塊 (src/routes.js)：

<code>  app.get("/user/:id", async (request) => await getUser(request.params.id));
</code>

然後我們需要將默認模塊導出更改為接受 Fastify 服務器實例的異步函數(shù)。這是 Fastify 插件的基礎。我們的路由模塊中的其餘代碼將移動到此插件函數(shù)中：

<code>  app.get("/user/:id", async (request, reply) => {
    const name = request.body.name;

    reply.send({ user: { name } });
  });
</code>

為了使我們的中間件和路由與 Fastify 一起工作，我們需要更改：

將路由器引用更改為 fastify
將路由處理程序函數(shù)更改為異步函數(shù)
將路由處理程序函數(shù)參數(shù)從 (request, response, next) 更改為 (request, reply)
將響應引用更改為 reply
將 response.json() 調用更改為 reply.send()
將 next(error) 實例更改為 throw error

進行所有這些更改後，我們的路由模塊現(xiàn)在是一個包含 Fastify 路由的 Fastify 插件：

<code>// src/routes.js
const router = express.Router();

router.get("/:user_id", function getUser(request, response, next) {
  response.json({});
});

export default router;
</code>

現(xiàn)在我們需要更改我們的 app 模塊 (src/app.js) 以使用我們從路由模塊導出的插件。這意味著用對 fastify.register() 的調用替換 fastify.use() 調用：

<code>// src/server.js

import Fastify from "fastify";
import ExpressPlugin from "fastify-express";

import routes from "./routes.js";

const fastify = Fastify();

await fastify.register(ExpressPlugin);

fastify.use("/user", routes);

await fastify.listen(3000);
</code>

您可以在 GitHub 上查看這些代碼更改的差異。

我們的示例 Express 應用程序只有一個路由器，因此我們可以一次性將應用程序中的所有路由遷移到使用 Fastify。但是，如果我們有一個更大的 Express 應用程序，其中有多個路由器，我們可以一次逐步將每個路由器遷移到 Fastify。

將中間件替換為插件

我們的應用程序狀況良好，我們幾乎已經完全將其從 Express 遷移到 Fastify。還有一件事需要遷移：我們對 cors Express 中間件包的使用。我們之前安裝了 fastify-cors 插件，現(xiàn)在我們需要在我們的應用程序中添加它以替換 cors 中間件。

在我們的路由模塊 (src/routes.js) 中，我們需要替換 cors 中間件的導入：

<code>mkdir express-to-fastify-migration
cd express-to-fastify-migration
npm init -y
</code>

然後我們需要用對 fastify.register() 的調用替換對 fastify.use() 的調用：

<code>npm install express cors
</code>

請注意，當我們將插件與 Fastify 註冊時，我們需要將插件函數(shù)和選項對像作為單獨的參數(shù)傳遞。

由於我們不再使用 fastify-express 插件提供的 use() 函數(shù)，因此我們可以將其完全從我們的應用程序中刪除。為此，讓我們從我們的 app 模塊 (src/app.js) 中刪除以下幾行：

<code>  app.get("/user/:id", async (request) => await getUser(request.params.id));
</code>

您可以在 GitHub 上查看這些代碼更改的差異。

刪除 Express 依賴項

我們的應用程序從 Express 到 Fastify 的遷移已完成！我們現(xiàn)在可以通過在終端中運行此命令來刪除 Express 相關的依賴項：

<code>  app.get("/user/:id", async (request, reply) => {
    const name = request.body.name;

    reply.send({ user: { name } });
  });
</code>

您可以在 GitHub 上查看這些代碼更改的差異。

運行我們遷移後的應用程序

現(xiàn)在我們已經將應用程序完全遷移到 Fastify，現(xiàn)在是檢查一切是否仍按預期工作的好時機。讓我們運行我們之前在應用程序使用 Express 時運行的相同命令。

首先，我們將在終端中運行應用程序：

<code>// src/routes.js
const router = express.Router();

router.get("/:user_id", function getUser(request, response, next) {
  response.json({});
});

export default router;
</code>

然後，在另一個終端中，我們將使用 cURL 向 API 發(fā)出請求以確認它是否按預期工作：

<code>// src/server.js

import Fastify from "fastify";
import ExpressPlugin from "fastify-express";

import routes from "./routes.js";

const fastify = Fastify();

await fastify.register(ExpressPlugin);

fastify.use("/user", routes);

await fastify.listen(3000);
</code>

我們應該收到一個如下所示的響應：

<code>mkdir express-to-fastify-migration
cd express-to-fastify-migration
npm init -y
</code>

擺脫中間件

我們的示例 Express 應用程序只使用了一些中間件函數(shù)，但我們現(xiàn)實世界的 Express 應用程序可能使用了更多。正如我們所看到的，fastify-express 插件允許我們繼續(xù)使用 Express 中間件（如果需要）。這使我們可以推遲將我們自己的自定義 Express 中間件重寫為 Fastify 插件。但是，我們如何替換第三方 Express 中間件呢？

幸運的是，F(xiàn)astify 提供了一個健康的插件生態(tài)系統(tǒng)。以下是一些我們可以用 Fastify 插件替換的流行 Express 中間件包：

cors ? fastify-cors
helmet ? fastify-helmet
csurf ? fastify-csrf
express-session ? fastify-server-session
express-jwt ? fastify-jwt
http-errors ? fastify-sensible
serve-static ? fastify-static
multer ? fastify-multer

一些 Fastify 插件是其 Express 對應項的直接移植或包裝器。這意味著我們通常不需要更改傳遞給 Fastify 插件的配置選項。

您可以在 Fastify 生態(tài)系統(tǒng)頁面上找到完整的插件列表。

充分利用 Fastify

現(xiàn)在我們已經開始通過遷移 Express 應用程序來熟悉 Fastify，現(xiàn)在是時候開始查看我們可以從中受益的其他 Fastify 功能了。

驗證

Fastify 提供了請求驗證功能。它在後臺使用 Ajv（另一個 JSON 模式驗證器），這允許我們使用 JSON Schema 定義驗證規(guī)則。

這是一個使用 JSON 模式來驗證 POST 路由上請求正文的示例：

<code>npm install express cors
</code>

驗證錯誤會自動格式化並作為 JSON 響應發(fā)送：

<code>"type": "module",
</code>

在 Fastify 驗證和序列化文檔中了解更多信息。

日誌記錄

Node.js 應用程序中的日誌記錄可能會對生產環(huán)境中的性能產生負面影響。這是因為序列化和將日誌數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌胤剑ɡ纾?Elasticsearch）涉及許多步驟。此應用程序方面的高度優(yōu)化非常重要。

日誌記錄已完全集成到 Fastify 中，這意味著我們不需要花費時間選擇和集成日誌記錄器。 Fastify 使用快速靈活的日誌記錄器：pino。它以 JSON 格式生成日誌：

<code>  app.get("/user/:id", async (request) => await getUser(request.params.id));
</code>

當我們創(chuàng)建 Fastify 服務器實例時，我們可以啟用日誌記錄並自定義傳遞給 pino 的選項。然後，F(xiàn)astify 將自動輸出如上所示的日誌消息。日誌記錄器實例在 Fastify 服務器實例 (例如 fastify.log.info("...")) 和所有請求對象 (例如 request.log.info("...")) 上可用。

在 Fastify 日誌記錄文檔中了解更多信息。

錯誤處理

Fastify 提供了一個 setErrorHandler() 方法，允許我們明確指定錯誤處理函數(shù)。這與 Express 不同，在 Express 中，錯誤處理中間件只能通過它接受的參數(shù) (err, req, res, next) 來區(qū)分，並且必須以特定的順序添加。

為了獲得完全的靈活性，我們可以在不同的插件中指定不同的 Fastify 錯誤處理程序。在 Fastify 錯誤文檔中了解更多信息。

裝飾器

裝飾器是 Fastify 中的一項強大功能，允許我們自定義核心 Fastify 對象——例如我們的 Fastify 服務器實例——以及請求和回復對象。這是一個基本裝飾器的示例：

<code>  app.get("/user/:id", async (request, reply) => {
    const name = request.body.name;

    reply.send({ user: { name } });
  });
</code>

裝飾器允許我們將數(shù)據(jù)庫連接或視圖引擎等內容在整個 Fastify 應用程序中使用。在 Fastify 裝飾器文檔中了解更多信息。

結論

在本文中，我們學習瞭如何將現(xiàn)有的 Node.js 應用程序從 Express 遷移到 Fastify。我們已經了解了 fastify-express 插件如何幫助我們逐步遷移現(xiàn)有應用程序。這使我們可以開始受益於 Fastify 提供的功能，即使我們的應用程序的部分仍在使用 Express。

以下是一些您在從 Express 遷移到 Fastify 時可能會發(fā)現(xiàn)有用的資源：

本文中的示例代碼。探索代碼並運行我們在本文中構建的應用程序。
Fastify 文檔。 Fastify 框架的全面文檔。
Fastify 生態(tài)系統(tǒng)。 Fastify 插件的目錄。方便查找用於替換 Express 中間件的插件。
Fastify 示例應用程序。由 Fastify 的主要維護者之一創(chuàng)建的示例應用程序。它演示了核心 Fastify 概念、最佳實踐和建議。
Fastify 社區(qū) Discord 服務器。一個獲得有關使用 Fastify 開發(fā)應用程序的幫助和建議的好地方。

從 Express 遷移到 Fastify 的常見問題解答 (FAQ)

Express 和 Fastify 的主要區(qū)別是什麼？

Express 和 Fastify 都是 Node.js 的 Web 框架，但它們有一些關鍵區(qū)別。 Express 是一個極簡的 Web 應用程序框架，提供了一個簡單的界面來構建 Web 應用程序和 API。它已經存在很長時間了，擁有龐大的社區(qū)和豐富的中間件。另一方面，F(xiàn)astify 是一個較新的框架，專注於以最少的開銷和強大的插件架構提供最佳的開發(fā)者體驗。它的設計速度很快，因此得名，基準測試表明它每秒可以處理比 Express 更多的請求。

如何將我的 Express 應用程序遷移到 Fastify？

從 Express 遷移到 Fastify 包括幾個步驟。首先，您需要安裝 Fastify 並將應用程序中的 Express 實例替換為 Fastify 實例。然後，您需要將 Express 特定的中間件替換為 Fastify 插件或自定義代碼。您還需要更新您的路由以使用 Fastify 的路由系統(tǒng)。最後，您需要更新您的錯誤處理代碼以使用 Fastify 的錯誤處理機制。