如果你經常使用 Node.js 編寫 Web 服務端程序，一定對使用 Nginx 作為 反向代理 服務并不陌生。在生產環境中，我們往往需要將程序部署到內網多臺服務器上，在一臺多核服務器上，為了充分利用所有 CPU 資源，也需要啟動多個服務進程，它們分別監聽不同的端口。然后使用 Nginx 作為反向代理服務器，接收來自用戶瀏覽器的請求并轉發到后端的多臺 Web 服務器上。大概工作流程如下圖：

在 Node.js 上實現一個簡單的 HTTP 代理程序還是非常簡單的，本文章的例子的核心代碼只有 60 多行，只要理解 內置 http 模塊 的基本用法即可，具體請看下文。

接口設計與相關技術

使用 http.createServer() 創建的 HTTP 服務器，處理請求的函數格式一般為 function (req, res) {}(下文簡稱為 requestHandler)，其接收兩個參數，分別為 http.IncomingMessage 和 http.ServerResponse 對象，我們可以通過這兩個對象來取得請求的所有信息并對它進行響應。

主流的 Node.js Web 框架的中間件(比如 connect)一般都有兩種形式：

中間件不需要任何初始化參數，則其導出結果為一個 requestHandler

中間件需要初始化參數，則其導出結果為中間件的初始化函數，執行該初始化函數時，傳入一個 options 對象，執行后返回一個 requestHandler

為了使代碼更規范，在本文例子中，我們將反向代理程序設計成一個中間件的格式，并使用以上第二種接口形式：

說明：

上面的代碼中，reverseProxy 是反向代理服務器中間件的初始化函數，它接受一個對象參數，servers 是后端服務器地址列表，每個地址為 IP地址:端口 這樣的格式

執行 reverseProxy() 后返回一個 function (req, res) {} 這樣的函數，用于處理 HTTP 請求，可作為 http.createServer() 和 connect 中間件的 app.use() 的處理函數

當接收到客戶端請求時，按順序循環從 servers 數組中取出一個服務器地址，將請求代理到這個地址的服務器上

服務器在接收到 HTTP 請求后，首先需要發起一個新的 HTTP 請求到要代理的目標服務器，可以使用 http.request() 來發送請求：

要將客戶端的請求體(Body 部分，在 POST、PUT 這些請求時會有請求體)轉發到另一個服務器上，可以使用 Stream 對象的 pipe() 方法，比如：

說明：

req 對象是一個 Readable Stream(可讀流)，通過 data 事件來接收數據，當收到 end 事件時表示數據接收完畢

res 對象是一個 Writable Stream (可寫流)，通過 write() 方法來輸出數據，end() 方法來結束輸出

為了簡化從 Readable Stream 監聽 data 事件來獲取數據并使用 Writable Stream 的 write() 方法來輸出，可以使用 Readable Stream 的 pipe() 方法

以上只是提到了實現 HTTP 代理需要的關鍵技術，相關接口的詳細文檔可以參考這里：https://nodejs.org/api/http.html#http_http_request_options_callback

當然為了實現一個接口友好的程序，往往還需要很多 額外 的工作，具體請看下文。

簡單版本

以下是實現一個簡單 HTTP 反向代理服務器的各個文件和代碼(沒有任何第三方庫依賴)，為了使代碼更簡潔，使用了一些最新的 ES 語法特性，需要使用 Node v8.x 最新版本來運行：

文件 proxy.js：

文件 log.js：

const util = require("util"); /** 打印日志 */ module.exports = function log(...args) { const time = new Date().toLocaleString(); console.log(time, util.format(...args)); };

說明：

log.js 文件實現了一個用于打印日志的函數 log()，它可以支持 console.log()一樣的用法，并且自動在輸出前面加上當前的日期和時間，方便我們瀏覽日志

reverseProxy() 函數入口使用 assert 模塊來進行基本的參數檢查，如果參數格式不符合要求即拋出異常，保證可以第一時間讓開發者知道，而不是在運行期間發生各種 不可預測 的錯誤

getTarget() 函數用于循環返回一個目標服務器地址

bindError() 函數用于監聽 error 事件，避免整個程序因為沒有捕捉網絡異常而崩潰，同時可以統一返回出錯信息給客戶端

為了測試我們的代碼運行的效果，我編寫了一個簡單的程序，文件 server.js：

執行以下命令啟動：

nodeserver.js

然后可以通過 curl 命令來查看返回的結果：

curlhttp://127.0.0.1:3000/hello/world

連續執行多次該命令，如無意外輸出結果應該是這樣的(輸出內容端口部分按照順序循環)：

注意：如果使用瀏覽器來打開該網址，看到的結果順序可能是不一樣的，因為瀏覽器會自動嘗試請求/favicon，這樣刷新一次頁面實際上是發送了兩次請求。

單元測試

上文我們已經完成了一個基本的 HTTP 反向代理程序，也通過簡單的方法驗證了它是能正常工作的。但是，我們并沒有足夠的測試，比如只驗證了 GET 請求，并沒有驗證 POST 請求或者其他的請求方法。而且通過手工去做更多的測試也比較麻煩，很容易遺漏。所以，接下來我們要給它加上自動化的單元測試。

在本文中我們選用在 Node.js 界應用廣泛的 mocha 作為單元測試框架，搭配使用 supertest 來進行 HTTP 接口請求的測試。由于 supertest 已經自帶了一些基本的斷言方法，我們暫時不需要 chai 或者 should 這樣的第三方斷言庫。

首先執行 npm init 初始化一個 package.json 文件，并執行以下命令安裝 mocha和 supertest：

npminstallmochasupertest--save-dev

然后新建文件 test.js：

說明：

在單元測試開始前，需要通過 before() 來注冊回調函數，以便在開始執行測試用例時先把服務器啟動起來

同理，通過 after() 注冊回調函數，以便在執行完所有測試用例后把服務器關閉以釋放資源(否則 mocha 進程不會退出)

使用 supertest 發送請求時，代理服務器不需要監聽端口，只需要將 server 實例作為調用參數即可

接著修改 package.json 文件的 scripts 部分：

如果一切正常，我們應該會看到這樣的輸出結果，其中 passing 這樣的提示表示我們的測試完全通過了：

當然以上的測試代碼還遠遠不夠，剩下的就交給讀者們來實現了。

接口改進

如果要設計成一個比較通用的反向代理中間件，我們還可以通過提供一個生成 http.ClientRequest 的函數來實現在代理時動態修改請求：

然后在原來的 http.request(info, (res2) => {}) 部分可以改為監聽 response 事件：

constreq2=http.request(options.request(info));

req2.on("response",res2=>{});

同理，我們也可以通過提供一個函數來修改部分的響應內容：

此處只發散一下思路，具體實現方法和代碼就不再贅述了。

總結

本文主要介紹了如何使用內置的 http 模塊來創建一個 HTTP 服務器，以及發起一個 HTTP 請求，并簡單介紹了如何對 HTTP 接口進行測試。在實現 HTTP 請求代理的過程中，主要是運用了 Stream 對象的 pipe() 方法，關鍵部分代碼只有區區幾行。Node.js 中的很多程序都運用了 Stream 這樣的思想，將數據當做一個流，使用 pipe 將一個流轉換成另一個流，可以看出 Stream 在 Node.js 的重要性。