插件开发

插件机制是我们框架的一大特色。它不但可以保证框架核心的足够精简、稳定、高效，还可以促进业务逻辑的复用，生态圈的形成。有人可能会问了：

• Koa 已经有了中间件的机制，为啥还要插件呢？
• 中间件、插件、应用它们之间是什么关系，有什么区别？
• 我该怎么使用一个插件？
• 如何编写一个插件？
• ...

在使用插件章节我们已经讨论过前几点，接下来我们来看看如何开发一个插件。

# 插件开发

# 使用脚手架快速开发

你可以直接使用 egg-boilerplate-plugin 脚手架来快速上手。

$ mkdir egg-hello && cd egg-hello
$ npm init egg --type=plugin
$ npm i
$ npm test

# 插件的目录结构

一个插件其实就是一个『迷你的应用』，下面展示的是一个插件的目录结构，和应用（app）几乎一样。

. egg-hello
├── package.json
├── app.js (可选)
├── agent.js (可选)
├── app
│   ├── extend (可选)
│   |   ├── helper.js (可选)
│   |   ├── request.js (可选)
│   |   ├── response.js (可选)
│   |   ├── context.js (可选)
│   |   ├── application.js (可选)
│   |   └── agent.js (可选)
│   ├── service (可选)
│   └── middleware (可选)
│       └── mw.js
├── config
|   ├── config.default.js
│   ├── config.prod.js
|   ├── config.test.js (可选)
|   ├── config.local.js (可选)
|   └── config.unittest.js (可选)
└── test
    └── middleware
        └── mw.test.js

那区别在哪儿呢？

1. 插件没有独立的 router 和 controller。这主要出于几点考虑：

   • 路由一般和应用强绑定的，不具备通用性。
   • 一个应用可能依赖很多个插件，如果插件支持路由可能导致路由冲突。
   • 如果确实有统一路由的需求，可以考虑在插件里通过中间件来实现。

2. 插件需要在 package.json 中的 eggPlugin 节点指定插件特有的信息：

   • {String} name - 插件名（必须配置），具有唯一性，配置依赖关系时会指定依赖插件的 name。

   • {Array} dependencies - 当前插件强依赖的插件列表（如果依赖的插件没找到，应用启动失败）。

   • {Array} optionalDependencies - 当前插件的可选依赖插件列表（如果依赖的插件未开启，只会 warning，不会影响应用启动）。

   • {Array} env - 只有在指定运行环境才能开启，具体有哪些环境可以参考运行环境。此配置是可选的，一般情况下都不需要配置。

     {
       "name": "egg-rpc",
       "eggPlugin": {
         "name": "rpc",
         "dependencies": [ "registry" ],
         "optionalDependencies": [ "vip" ],
         "env": [ "local", "test", "unittest", "prod" ]
       }
     }

3. 插件没有 plugin.js：

   • eggPlugin.dependencies 只是用于声明依赖关系，而不是引入插件或开启插件。
   • 如果期望统一管理多个插件的开启和配置，可以在上层框架处理。

# 插件的依赖管理

和中间件不同，插件是自己管理依赖的。应用在加载所有插件前会预先从它们的 package.json 中读取 eggPlugin > dependencies 和 eggPlugin > optionalDependencies 节点，然后根据依赖关系计算出加载顺序，举个例子，下面三个插件的加载顺序就应该是 c => b => a

// plugin a
{
  "name": "egg-plugin-a",
  "eggPlugin": {
    "name": "a",
    "dependencies": [ "b" ]
  }
}

// plugin b
{
  "name": "egg-plugin-b",
  "eggPlugin": {
    "name": "b",
    "optionalDependencies": [ "c" ]
  }
}

// plugin c
{
  "name": "egg-plugin-c",
  "eggPlugin": {
    "name": "c"
  }
}

注意：dependencies 和 optionalDependencies 的取值是另一个插件的 eggPlugin.name，而不是 package name。

dependencies 和 optionalDependencies 是从 npm 借鉴来的概念，大多数情况下我们都使用 dependencies，这也是我们最推荐的依赖方式。那什么时候可以用 optionalDependencies 呢？大致就两种：

• 只在某些环境下才依赖，比如：一个鉴权插件，只在开发环境依赖一个 mock 数据的插件
• 弱依赖，比如：A 依赖 B，但是如果没有 B，A 有相应的降级方案

需要特别强调的是：如果采用 optionalDependencies 那么框架不会校验依赖的插件是否开启，它的作用仅仅是计算加载顺序。所以，这时候依赖方需要通过『接口探测』等方式来决定相应的处理逻辑。

# 插件能做什么？

上面给出了插件的定义，那插件到底能做什么？

# 扩展内置对象的接口

在插件相应的文件内对框架内置对象进行扩展，和应用一样

• app/extend/request.js - 扩展 Koa#Request 类
• app/extend/response.js - 扩展 Koa#Response 类
• app/extend/context.js - 扩展 Koa#Context 类
• app/extend/helper.js - 扩展 Helper 类
• app/extend/application.js - 扩展 Application 类
• app/extend/agent.js - 扩展 Agent 类

# 插入自定义中间件

1. 首先在 app/middleware 目录下定义好中间件实现

   'use strict';
   
   const staticCache = require('koa-static-cache');
   const assert = require('assert');
   const mkdirp = require('mkdirp');
   
   module.exports = (options, app) => {
     assert.strictEqual(typeof options.dir, 'string', 'Must set `app.config.static.dir` when static plugin enable');
   
     // ensure directory exists
     mkdirp.sync(options.dir);
   
     app.loggers.coreLogger.info('[egg-static] starting static serve %s -> %s', options.prefix, options.dir);
   
     return staticCache(options);
   };

2. 在 app.js 中将中间件插入到合适的位置（例如：下面将 static 中间件放到 bodyParser 之前）

   const assert = require('assert');
   
   module.exports = app => {
     // 将 static 中间件放到 bodyParser 之前
     const index = app.config.coreMiddleware.indexOf('bodyParser');
     assert(index >= 0, 'bodyParser 中间件必须存在');
   
     app.config.coreMiddleware.splice(index, 0, 'static');
   };

# 在应用启动时做一些初始化工作

• 我在启动前想读取一些本地配置

  // ${plugin_root}/app.js
  const fs = require('fs');
  const path = require('path');
  
  module.exports = app => {
    app.customData = fs.readFileSync(path.join(app.config.baseDir, 'data.bin'));
  
    app.coreLogger.info('read data ok');
  };

• 如果有异步启动逻辑，可以使用 app.beforeStart API

  // ${plugin_root}/app.js
  const MyClient = require('my-client');
  
  module.exports = app => {
    app.myClient = new MyClient();
    app.myClient.on('error', err => {
      app.coreLogger.error(err);
    });
    app.beforeStart(async () => {
      await app.myClient.ready();
      app.coreLogger.info('my client is ready');
    });
  };

• 也可以添加 agent 启动逻辑，使用 agent.beforeStart API

  // ${plugin_root}/agent.js
  const MyClient = require('my-client');
  
  module.exports = agent => {
    agent.myClient = new MyClient();
    agent.myClient.on('error', err => {
      agent.coreLogger.error(err);
    });
    agent.beforeStart(async () => {
      await agent.myClient.ready();
      agent.coreLogger.info('my client is ready');
    });
  };

# 设置定时任务

1. 在 package.json 里设置依赖 schedule 插件

   {
     "name": "your-plugin",
     "eggPlugin": {
       "name": "your-plugin",
       "dependencies": [ "schedule" ]
     }
   }

2. 在 ${plugin_root}/app/schedule/ 目录下新建文件，编写你的定时任务

   exports.schedule = {
     type: 'worker',
     cron: '0 0 3 * * *',
     // interval: '1h',
     // immediate: true,
   };
   
   exports.task = async ctx => {
     // your logic code
   };

# 全局实例插件的最佳实践

许多插件的目的都是将一些已有的服务引入到框架中，如 egg-mysql, egg-oss。他们都需要在 app 上创建对应的实例。而在开发这一类的插件时，我们发现存在一些普遍性的问题：

• 在一个应用中同时使用同一个服务的不同实例（连接到两个不同的 MySQL 数据库）。
• 从其他服务获取配置后动态初始化连接（从配置中心获取到 MySQL 服务地址后再建立连接）。

如果让插件各自实现，可能会出现各种奇怪的配置方式和初始化方式，所以框架提供了 app.addSingleton(name, creator) 方法来统一这一类服务的创建。需要注意的是在使用 app.addSingleton(name, creator) 方法时，配置文件中一定要有 client 或者 clients 为 key 的配置作为传入 creator 函数 的 config。

# 插件写法

我们将 egg-mysql 的实现简化之后来看看如何编写此类插件：

// egg-mysql/app.js
module.exports = app => {
  // 第一个参数 mysql 指定了挂载到 app 上的字段，我们可以通过 `app.mysql` 访问到 MySQL singleton 实例
  // 第二个参数 createMysql 接受两个参数(config, app)，并返回一个 MySQL 的实例
  app.addSingleton('mysql', createMysql);
}

/**
 * @param  {Object} config   框架处理之后的配置项，如果应用配置了多个 MySQL 实例，会将每一个配置项分别传入并调用多次 createMysql
 * @param  {Application} app 当前的应用
 * @return {Object}          返回创建的 MySQL 实例
 */
function createMysql(config, app) {
  assert(config.host && config.port && config.user && config.database);
  // 创建实例
  const client = new Mysql(config);

  // 做启动应用前的检查
  app.beforeStart(async () => {
    const rows = await client.query('select now() as currentTime;');
    app.coreLogger.info(`[egg-mysql] init instance success, rds currentTime: ${rows[0].currentTime}`);
  });

  return client;
}

初始化方法也支持 Async function，便于有些特殊的插件需要异步化获取一些配置文件：

async function createMysql(config, app) {
  // 异步获取 mysql 配置
  const mysqlConfig = await app.configManager.getMysqlConfig(config.mysql);
  assert(mysqlConfig.host && mysqlConfig.port && mysqlConfig.user && mysqlConfig.database);
  // 创建实例
  const client = new Mysql(mysqlConfig);

  // 做启动应用前的检查
  const rows = await client.query('select now() as currentTime;');
  app.coreLogger.info(`[egg-mysql] init instance success, rds currentTime: ${rows[0].currentTime}`);

  return client;
}

可以看到，插件中我们只需要提供要挂载的字段以及对应服务的初始化方法，所有的配置管理、实例获取方式都由框架封装并统一提供了。

# 应用层使用方案

# 单实例

1. 在配置文件中声明 MySQL 的配置。

   // config/config.default.js
   module.exports = {
     mysql: {
       client: {
         host: 'mysql.com',
         port: '3306',
         user: 'test_user',
         password: 'test_password',
         database: 'test',
       },
     },
   };

2. 直接通过 app.mysql 访问数据库。

   // app/controller/post.js
   class PostController extends Controller {
     async list() {
       const posts = await this.app.mysql.query(sql, values);
     },
   }

# 多实例

1. 同样需要在配置文件中声明 MySQL 的配置，不过和单实例时不同，配置项中需要有一个 clients 字段，分别申明不同实例的配置，同时可以通过 default 字段来配置多个实例中共享的配置（如 host 和 port）。需要注意的是在这种情况下要用 get 方法指定相应的实例。（例如：使用 app.mysql.get('db1').query()，而不是直接使用 app.mysql.query() 得到一个 undefined）。

   // config/config.default.js
   exports.mysql = {
     clients: {
       // clientId, access the client instance by app.mysql.get('clientId')
       db1: {
         user: 'user1',
         password: 'upassword1',
         database: 'db1',
       },
       db2: {
         user: 'user2',
         password: 'upassword2',
         database: 'db2',
       },
     },
     // default configuration for all databases
     default: {
       host: 'mysql.com',
       port: '3306',
     },
   };

2. 通过 app.mysql.get('db1') 来获取对应的实例并使用。

   // app/controller/post.js
   class PostController extends Controller {
     async list() {
       const posts = await this.app.mysql.get('db1').query(sql, values);
     },
   }

# 动态创建实例

我们可以不需要将配置提前申明在配置文件中，而是在应用运行时动态的初始化一个实例。

// app.js
module.exports = app => {
  app.beforeStart(async () => {
    // 从配置中心获取 MySQL 的配置 { host, post, password, ... }
    const mysqlConfig = await app.configCenter.fetch('mysql');
    // 动态创建 MySQL 实例
    app.database = await app.mysql.createInstanceAsync(mysqlConfig);
  });
};

通过 app.database 来使用这个实例。

// app/controller/post.js
class PostController extends Controller {
  async list() {
    const posts = await this.app.database.query(sql, values);
  },
}

注意，在动态创建实例的时候，框架也会读取配置中 default 字段内的配置项作为默认配置。

# 插件的寻址规则

框架在加载插件的时候，遵循下面的寻址规则：

• 如果配置了 path，直接按照 path 加载。

• 没有 path 根据 package 名去查找，查找的顺序依次是：

  1. 应用根目录下的 node_modules
  2. 应用依赖框架路径下的 node_modules
  3. 当前路径下的 node_modules （主要是兼容单元测试场景）

# 插件规范

我们非常欢迎您贡献新的插件，同时也希望您遵守下面一些规范：

• 命名规范
  • npm 包名以 egg- 开头，且为全小写，例如：egg-xx。比较长的词组用中划线：egg-foo-bar
  • 对应的插件名使用小驼峰，小驼峰转换规则以 npm 包名的中划线为准 egg-foo-bar => fooBar
  • 对于可以中划线也可以不用的情况，不做强制约定，例如：userservice(egg-userservice) 还是 user-service(egg-user-service) 都可以
• package.json 书写规范

  • 按照上面的文档添加 eggPlugin 节点

  • 在 keywords 里加上 egg、egg-plugin、eggPlugin 等关键字，便于索引

    {
      "name": "egg-view-nunjucks",
      "version": "1.0.0",
      "description": "view plugin for egg",
      "eggPlugin": {
        "name": "nunjucks",
        "dep": [
          "security"
        ]
      },
      "keywords": [
        "egg",
        "egg-plugin",
        "eggPlugin",
        "egg-plugin-view",
        "egg-view",
        "nunjucks"
      ],
    }

# 为何不使用 npm 包名来做插件名？

Egg 是通过 eggPlugin.name 来定义插件名的，只在应用或框架具备唯一性，也就是说多个 npm 包可能有相同的插件名，为什么这么设计呢？

首先 Egg 插件不仅仅支持 npm 包，还支持通过目录来找插件。在渐进式开发章节提到如何使用这两个配置来进行代码演进。目录对单元测试也比较友好。所以 Egg 无法通过 npm 的包名来做唯一性。

更重要的是 Egg 可以使用这种特性来做适配器。比如模板开发规范定义的插件名为 view，而存在 egg-view-nunjucks，egg-view-react 等插件，使用者只需要更换插件和修改模板，不需要动 Controller， 因为所有的模板插件都实现了相同的 API。

将相同功能的插件赋予相同的插件名，具备相同的 API，可以快速切换。这在模板、数据库等领域非常适用。