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这篇文章将为大家详细讲解有关Koa如何使用小技巧有哪些,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。
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cookie的安全保护
基于cookie来验证用户状态的系统中,如何提高cookie的安全级别是首要因素,最简单直接的方式就生成的cookie值随机而且复杂。一般使用uuid来生成cookie,生成的随机串在复杂度上已满足需求,但是如果真被攻击者尝试到一个可用的值,那怎么防范呢?使用signed的cookie设置,如下所示:
app.keys = ["token"]; ... ctx.cookies.set("jt", "abcd", { signed: true, });
在设置 jt 这个cookie的时候,koa会以 jt 的值 abcd 加上设置的密钥,生成校验值,并写入至 jt.sig 这个cookie中,所以能看到响应的HTTP头中如下所示:
Set-Cookie: jt=abcd; path=/; httponly Set-Cookie: jt.sig=gpDbdxr25sarDhE_1yMSAnIn_bU; path=/; httponly
在后续的请求中,获取 jt 这个cookie时,则会根据 jt.sig 的值判断是否合法,安全性上又明显提升。
那么 app.keys 为什么是设计为数组呢?先来考虑以下的一种场景,当希望更换密钥的时候,原有的的cookie都将因为密钥更新而导致校验失败,则用户的登录状态失效。一次还好,如果需要经常需要更新密钥(我一般一个月更换一次),那怎么处理好?这就是 app.keys 为配置为数组的使用逻辑了。
当生成cookie时,使用keys中的第一个元素来生成,而校验的时候,是从第一个至最后一个,一个个的校验,直到通过为止,所以在更新密钥的时候,只需要把新的密钥加到数组第一位则可以。我一般再保留两组密钥,因为更新是一个月一次,因此如果客户的cookie是三个月前生成的,那就会失效了。
cookie的校验是基于 keygrip 来处理的,大家也可以使用它来做自己的一些数据校验,如验证码之类。
异常处理
在使用koa时,一般出错都是使用 ctx.throw 来抛出一个error,中断处理流程,接口响应出错,处理逻辑如下所未:
app.on('error', (err, ctx) => { // 记录异常日志 console.error(err); }); app.use((ctx) => { ctx.throw(400, '参数错误'); });
此处只利用了koa自带的异常出错,过于简单,我们希望能针对主动抛出的异常与程序异常能加以区分,因此需要自定义异常处理的中间件,如下:
app.on('error', (err, ctx) => { // 记录异常日志 console.error(err); }); app.use(async(ctx, next) => { try { await next() } catch (err) { let status = 500; const message = err.message; // koa的throw使用http-errors来生成error // 此处只判断是否有status,有则认为是http-errors if (err.status) { status = err.status } else { // 非主动抛出异常,则触发error事件,记录异常日志 ctx.app.emit("error", err, ctx); } ctx.status = status; ctx.body = { message, }; } }) app.use((ctx) => { // 代码异常 // ctx.i.j = 0; // 主动抛出异常 ctx.throw(400, '参数错误'); });
通过此调整后,将逻辑主动抛出异常与程序异常区分开,定时去查看异常日志,减少程序异常。此例子只是简单的使用了http-errors来创建主动抛出的异常,在实际使用中,可以根据自己的场景创建自定义的Error类,定制相应的异常信息。
当前正在处理请求数
得益于nodejs的IO处理,koa在高并发的场景下的CPU、内存都占用并不高,但是也因为这样,如果只通过CPU、内存来监控程序运行状态并不全面,因此需要增加当前处理请求数的监控,代码如下:
let processingCount = 0; const maxProcessingCount = 1000; app.use(async (ctx, next) => { processingCount++; if (processingCount > maxProcessingCount) { // 如果需要也可以直接在处理请求超时时,直接出错 console.error("processing request over limit"); } try { await next(); } catch (err) { throw err; } finally { processingCount--; } }); app.use(async (ctx) => { // 延时一秒 await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000)); ctx.body = { account: 'vicanso', }; });
此中间件在接收到请求时,将处理请求数加一,在处理完成后减一。最大的处理请求数根据系统的性能与用户数量选择合理的值。如果接口处理慢或者突然并发请求暴涨的时,可以尽早得知异常情况,尽早排查。
延时响应
接口的处理一般而言都是希望越快越好,但有些场景我们不希望接口响应的太快(如注册),避免恶意者迅速尝试功能,因此需要一个延时响应的中间件,代码如下:
function delayResponse(delayMs) { const delay = (t) => { const d = delayMs - (Date.now() - t); // 如果处理时长已超过delayMs,无需等待 if (d <= 0) { return Promise.resolve(); } return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, d)); } return async(ctx, next) => { const startedAt = Date.now(); try { await next(); // 成功处理时等待 await delay(startedAt); } catch (err) { // 失败时也等待 await delay(startedAt); throw err; } } } router.post('/users/v1/register', delayResponse(1000), (ctx) => { ctx.body = { account: 'vicanso', }; });
通过此中间件,可以限制某些功能的响应时长(保证每次处理时间都大于期望值),需要注意的是,延时响应的不要超过全局的超时配置。
接口性能统计
系统是否稳定,性能是否需要优化等都依赖于统计,为了能及时反应出系统状态,并方便添加告警指标,我将相关的统计数据写入influxdb,主要指标如下:
tags:
method,请求类型
type,根据响应状态码分组,1xx -> 1, 2xx -> 2
spdy,根据自定义的响应时间划分区间,方便将接口响应时间分组
route,接口路由
fields:
connecting,处理请求数
use,处理时长
bytes,响应数字长度
code,响应状态码
url,请求地址
ip,用户IP
在influxdb中,tags可用于对数据分组,根据 type 将接口请求分组,将 4 与 5 的单独监控,可以简单快速的把当前接口出错汇总。统计中间件代码如下:
function stats() { let connecting = 0; const spdyList = [ 100, 300, 1000, 3000, ]; return async (ctx, next) => { const start = Date.now(); const tags = { method: ctx.method, }; connecting++; const fields = { connecting, url: ctx.url, } let status = 0; try { await next(); } catch (err) { // 出错时状态码从error中获取 status = err.status; throw err; } finally { // 如果非出错,则从ctx中取状态码 if (!status) { status = ctx.status; } const use = Date.now() - start; connecting--; tags.route = ctx._matchedRoute; tags.type = `${status / 100 | 0}` let spdy = 0; // 确认处理时长所在区间 spdyList.forEach((v, i) => { if (use > v) { spdy = i + 1; } }); tags.spdy = `${spdy}`; fields.use = use; fields.bytes = ctx.length || 0; fields.code = status; fields.ip = ctx.ip; // 统计数据写入统计系统(如influxdb) console.info(tags); console.info(fields); } }; } app.use(stats()); router.post('/users/v1/:type', async (ctx) => { await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 100)) ctx.body = { account: 'vicanso', }; });
接口全日志记录
为了方便排查问题,需要将接口的相关信息输出至日志中,中间件的实现如下:
function tracker() { const stringify = (data) => JSON.stringify(data, (key, value) => { // 对于隐私数据做***处理 if (/password/.test(key)) { return '***'; } return value; }); return async (ctx, next) => { const trackerInfo = { url: ctx.url, form: ctx.request.body, }; try { await next(); } catch (err) { trackerInfo.error = err.message; throw err; } finally { trackerInfo.params = ctx.params; if (!trackerInfo.error) { trackerInfo.body = ctx.body; } console.info(stringify(trackerInfo)) } }; } app.use(bodyParser()); app.use(tracker()); router.post('/users/v1/:type', async (ctx) => { // ctx.throw(400, '密码出错'); await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 100)) ctx.body = { account: 'vicanso', }; });
使用此中间件之后,可以将所有接口的参数、正常响应数据或出错信息都全部输出至日志中,可根据需要调整 stringify 的实现,将一些隐私数据做***处理。需要注意的是,由于部分接口的body响应体部分较大,是否需要将所有数据都输出至日志最好根据实际情况衡量。如可根据HTTP Method过滤,或者根据url规则等。
参数校验
由于javascript的弱类型,接口参数校验一直是要求最严格的一点,而在了解过 joi 之后,我就一直使用它来做参数校验,如注册功能,账号、密码为必选参数,而邮箱为可选,接口校验的代码如下:
function validate(data, schema) { const result = Joi.validate(data, schema); if (result.error) { // 出错可创建自定义的校验出错类型 throw result.error; } return result.value; } router.post('/users/v1/register', async (ctx) => { const data = validate(ctx.request.body, Joi.object({ // 账号限制长度为3-20个字符串 account: Joi.string().min(3).max(20).required(), // 密码限制长度为6-30,而且只允许字母与数字 password: Joi.string().regex(/^[a-zA-Z0-9]{6,30}$/).required(), email: Joi.string().email().optional(), })); ctx.body = { account: data.account, }; });
通过joi简单快捷实现了参数的校验,不过在实际使用中,有部分的参数校验规则是通用的,如账号、密码这些的校验规则在注册和登录中都通过,但是有些接口是可选,有一些是必须,怎么才能更通用一些呢?代码调整如下:
const userSchema = { // 账号限制长度为3-20个字符串 account: () => Joi.string().min(3).max(20), // 密码限制长度为6-30,而且只允许字母与数字 password: () => Joi.string().regex(/^[a-zA-Z0-9]{6,30}$/), email: () => Joi.string().email(), } router.post('/users/v1/register', async (ctx) => { const data = validate(ctx.request.body, Joi.object({ account: userSchema.account().required(), password: userSchema.password().required(), email: userSchema.email().optional(), })); ctx.body = { account: data.account, }; });
经此调整后,将用户参数校验的基本规则都定义在 userSchema 中,每个接口在各自的场景下选择不同的参数以及增加规则,提高代码复用率以及校验准确性。
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