Express基礎

Expressは、Node.jsで最も人気のあるWebアプリケーションフレームワークです。

なぜExpressが必要なのか

ネイティブNode.jsの課題

問題のあるネイティブNode.jsコード:

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  if (req.url === '/users' && req.method === 'GET') {
    // ユーザー一覧を返す
  } else if (req.url === '/users' && req.method === 'POST') {
    // ユーザーを作成
  } else if (req.url.startsWith('/users/') && req.method === 'GET') {
    // ユーザー詳細を返す
    const userId = req.url.split('/')[2];
  }
  // 問題点:
  // - ルーティングが複雑
  // - ミドルウェアがない
  // - リクエストボディのパースが手動
  // - エラーハンドリングが困難
});

Expressの解決:

const express = require('express');
const app = express();

app.use(express.json()); // ミドルウェア

app.get('/users', (req, res) => {
  // ユーザー一覧を返す
});

app.post('/users', (req, res) => {
  // リクエストボディが自動的にパースされる
  const user = req.body;
});

app.get('/users/:id', (req, res) => {
  // パラメータが自動的に抽出される
  const userId = req.params.id;
});

// メリット:
// - シンプルなルーティング
// - 豊富なミドルウェア
// - 自動的なリクエストパース
// - エラーハンドリングが容易

メリット:

シンプルなルーティング: 直感的なAPI
ミドルウェア: 横断的関心事の処理
エコシステム: 豊富なミドルウェアパッケージ
柔軟性: 最小限の制約で自由に設計可能

Expressのインストール

npm install express

基本的なアプリケーション

const express = require('express');
const app = express();
const PORT = 3000;

// ミドルウェア
app.use(express.json());
app.use(express.urlencoded({ extended: true }));

// ルーティング
app.get('/', (req, res) => {
  res.json({ message: 'Hello, Express!' });
});

app.listen(PORT, () => {
  console.log(`Server running on port ${PORT}`);
});

ルーティング

// 基本的なルート
app.get('/users', (req, res) => {
  res.json({ users: [] });
});

app.post('/users', (req, res) => {
  const user = req.body;
  // ユーザーを作成
  res.status(201).json({ user });
});

app.get('/users/:id', (req, res) => {
  const userId = req.params.id;
  // ユーザーを取得
  res.json({ user: { id: userId } });
});

app.put('/users/:id', (req, res) => {
  const userId = req.params.id;
  const userData = req.body;
  // ユーザーを更新
  res.json({ user: { id: userId, ...userData } });
});

app.delete('/users/:id', (req, res) => {
  const userId = req.params.id;
  // ユーザーを削除
  res.status(204).send();
});

ルーターの使用

const express = require('express');
const router = express.Router();

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

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

module.exports = router;

// app.js
const usersRouter = require('./routes/users');
app.use('/users', usersRouter);

ミドルウェア

// カスタムミドルウェア
const logger = (req, res, next) => {
  console.log(`${req.method} ${req.path} - ${new Date().toISOString()}`);
  next();
};

app.use(logger);

// 認証ミドルウェア
const authenticate = (req, res, next) => {
  const token = req.headers.authorization;
  if (!token) {
    return res.status(401).json({ error: 'Unauthorized' });
  }
  // トークンの検証
  req.user = { id: 1, name: 'John' };
  next();
};

app.get('/protected', authenticate, (req, res) => {
  res.json({ user: req.user });
});

エラーハンドリング

// エラーハンドリングミドルウェア
app.use((err, req, res, next) => {
  console.error(err.stack);
  res.status(500).json({ error: 'Something went wrong!' });
});

// 404ハンドラー
app.use((req, res) => {
  res.status(404).json({ error: 'Not found' });
});

実践例: RESTful API

const express = require('express');
const app = express();

app.use(express.json());

// データストア（実際の実装ではデータベースを使用）
let users = [
  { id: 1, name: 'John', email: 'john@example.com' },
  { id: 2, name: 'Jane', email: 'jane@example.com' }
];

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

// GET /users/:id
app.get('/users/:id', (req, res) => {
  const user = users.find(u => u.id === parseInt(req.params.id));
  if (!user) {
    return res.status(404).json({ error: 'User not found' });
  }
  res.json({ user });
});

// POST /users
app.post('/users', (req, res) => {
  const { name, email } = req.body;
  const newUser = {
    id: users.length + 1,
    name,
    email
  };
  users.push(newUser);
  res.status(201).json({ user: newUser });
});

// PUT /users/:id
app.put('/users/:id', (req, res) => {
  const userId = parseInt(req.params.id);
  const userIndex = users.findIndex(u => u.id === userId);
  if (userIndex === -1) {
    return res.status(404).json({ error: 'User not found' });
  }
  users[userIndex] = { ...users[userIndex], ...req.body };
  res.json({ user: users[userIndex] });
});

// DELETE /users/:id
app.delete('/users/:id', (req, res) => {
  const userId = parseInt(req.params.id);
  users = users.filter(u => u.id !== userId);
  res.status(204).send();
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('Server running on port 3000');
});

まとめ

Expressのポイント：

シンプルなルーティング: 直感的なAPI
ミドルウェア: 横断的関心事の処理
柔軟性: 最小限の制約で自由に設計
エコシステム: 豊富なミドルウェアパッケージ

Expressは、Node.jsでWebアプリケーションを構築するための最も一般的なフレームワークです。