NestJS 管道

管道是具有 @Injectable() 装饰器的类。管道应实现 PipeTransform 接口。

管道有两个类型:

• 转换：管道将输入数据转换为所需的数据输出
• 验证：对输入数据进行验证，如果验证成功继续传递; 验证失败则抛出异常;

在这两种情况下, 管道 参数(arguments) 会由 控制器(controllers)的路由处理程序 进行处理. Nest 会在调用这个方法之前插入一个管道，管道会先拦截方法的调用参数,进行转换或是验证处理，然后用转换好或是验证好的参数调用原方法。

管道在异常区域内运行。这意味着当抛出异常时，它们由核心异常处理程序和应用于当前上下文的 异常过滤器 处理。当在 Pipe 中发生异常，controller 不会继续执行任何方法。

内置管道

Nest 自带八个开箱即用的管道，即

• ValidationPipe
• ParseIntPipe
• ParseBoolPipe
• ParseArrayPipe
• ParseUUIDPipe
• DefaultValuePipe
• ParseEnumPipe
• ParseFloatPipe

他们从 @nestjs/common 包中导出。为了更好地理解它们是如何工作的，我们将从头开始构建它们。

我们从 ValidationPipe. 开始。 首先它只接受一个值并立即返回相同的值，其行为类似于一个标识函数。

validate.pipe.ts

import { PipeTransform, Injectable, ArgumentMetadata } from '@nestjs/common';

@Injectable()
export class ValidationPipe implements PipeTransform {
  transform(value: any, metadata: ArgumentMetadata) {
    return value;
  }
}

PipeTransform<T, R> 是一个通用接口，其中 T 表示 value 的类型，R 表示 transform() 方法的返回类型。

每个管道必须提供 transform() 方法。 这个方法有两个参数：

• value
• metadata

value 是当前处理的参数，而 metadata 是其元数据。元数据对象包含一些属性：

export interface ArgumentMetadata {
  type: 'body' | 'query' | 'param' | 'custom';
  metatype?: Type<unknown>;
  data?: string;
}

这里有一些属性描述参数：

TypeScript接口在编译期间消失，所以如果你使用接口而不是类，那么 metatype 的值将是一个 Object。

测试用例

我们来关注一下 CatsController 的 create() 方法：

cats.controller.ts

@Post()
async create(@Body() createCatDto: CreateCatDto) {
  this.catsService.create(createCatDto);
}

下面是 CreateCatDto 参数. 类型为 CreateCatDto:

create-cat.dto.ts

export class CreateCatDto {
  name: string;
  age: number;
  breed: string;
}

我们要确保create方法能正确执行，所以必须验证 CreateCatDto 里的三个属性。我们可以在路由处理程序方法中做到这一点，但是我们会打破单个责任原则（SRP）。另一种方法是创建一个验证器类并在那里委托任务，但是不得不每次在方法开始的时候我们都必须使用这个验证器。那么验证中间件呢？ 这可能是一个好主意，但我们不可能创建一个整个应用程序通用的中间件(因为中间件不知道 execution context执行环境,也不知道要调用的函数和它的参数)。

在这种情况下，你应该考虑使用管道。

对象结构验证

有几种方法可以实现，一种常见的方式是使用基于结构的验证。Joi 库是允许您使用一个可读的 API 以非常简单的方式创建 schema，让我们来试一下基于 Joi 的验证管道。

首先安装依赖：

$ npm install --save @hapi/joi
$ npm install --save-dev @types/hapi__joi

在下面的代码中，我们先创建一个简单的 class，在构造函数中传递 schema 参数. 然后我们使用 schema.validate() 方法验证.

就像是前面说过的，验证管道 要么返回该值，要么抛出一个错误。 在下一节中，你将看到我们如何使用 @UsePipes() 修饰器给指定的控制器方法提供需要的 schema。

import { PipeTransform, Injectable, ArgumentMetadata, BadRequestException } from '@nestjs/common';
import { ObjectSchema } from '@hapi/joi';

@Injectable()
export class JoiValidationPipe implements PipeTransform {
  constructor(private schema: ObjectSchema) {}

  transform(value: any, metadata: ArgumentMetadata) {
    const { error } = this.schema.validate(value);
    if (error) {
      throw new BadRequestException('Validation failed');
    }
    return value;
  }
}

绑定管道

绑定管道（可以绑在 controller 或是其方法上）非常简单。我们使用 @UsePipes() 装饰器并创建一个管道实例，并将其传递给 Joi 验证。

@Post()
@UsePipes(new JoiValidationPipe(createCatSchema))
async create(@Body() createCatDto: CreateCatDto) {
  this.catsService.create(createCatDto);
}

类验证器

本节中的技术需要 TypeScript ，如果您的应用是使用原始 JavaScript编写的，则这些技术不可用。

让我们看一下验证的另外一种实现方式

Nest 与 class-validator 配合得很好。这个优秀的库允许您使用基于装饰器的验证。装饰器的功能非常强大，尤其是与 Nest 的 Pipe 功能相结合使用时，因为我们可以通过访问 metatype 信息做很多事情，在开始之前需要安装一些依赖。

$ npm i --save class-validator class-transformer

安装完成后，我们就可以向 CreateCatDto 类添加一些装饰器。

create-cat.dto.ts

import { IsString, IsInt } from 'class-validator';

export class CreateCatDto {
  @IsString()
  name: string;

  @IsInt()
  age: number;

  @IsString()
  breed: string;
}

在此处了解有关类验证器修饰符的更多信息。

现在我们来创建一个 ValidationPipe 类。

validate.pipe.ts

import { PipeTransform, Injectable, ArgumentMetadata, BadRequestException } from '@nestjs/common';
import { validate } from 'class-validator';
import { plainToClass } from 'class-transformer';

@Injectable()
export class ValidationPipe implements PipeTransform<any> {
  async transform(value: any, { metatype }: ArgumentMetadata) {
    if (!metatype || !this.toValidate(metatype)) {
      return value;
    }
    const object = plainToClass(metatype, value);
    const errors = await validate(object);
    if (errors.length > 0) {
      throw new BadRequestException('Validation failed');
    }
    return value;
  }

  private toValidate(metatype: Function): boolean {
    const types: Function[] = [String, Boolean, Number, Array, Object];
    return !types.includes(metatype);
  }
}

我们已经使用了 class-transformer 库。它和 class-validator 库由同一个作者开发，所以他们配合的很好。

让我们来看看这个代码。首先你会发现 transform() 函数是 异步 的, Nest 支持同步和异步管道。这样做的原因是因为有些 class-validator 的验证是可以异步的(Promise)

接下来请注意，我们正在使用解构赋值（从 ArgumentMetadata 中提取参数）到方法中。这是一个先获取全部 ArgumentMetadata 然后用附加语句提取某个变量的简写方式。

下一步，请观察 toValidate() 方法。当验证类型不是 JavaScript 的数据类型时，跳过验证。

下一步，我们使用 class-transformer 的 plainToClass() 方法来转换 JavaScript 的参数为可验证的类型对象。一个请求中的 body 数据是不包含类型信息的，Class-validator 需要使用前面定义过的 DTO，就需要做一个类型转换。

最后，如前所述，这就是一个验证管道，它要么返回值不变，要么抛出异常。

最后一步是设置 ValidationPipe 。管道，与异常过滤器相同，它们可以是方法范围的、控制器范围的和全局范围的。另外，管道可以是参数范围的。我们可以直接将管道实例绑定到路由参数装饰器，例如@Body()。让我们来看看下面的例子：

cats.controller.ts

@Post()
async create(@Body(new ValidationPipe()) createCatDto: CreateCatDto) {
  this.catsService.create(createCatDto);
}

当验证逻辑仅涉及一个指定的参数时，参数范围的管道非常有用。要在方法级别设置管道，您需要使用 UsePipes() 装饰器。

cats.controller.ts

@Post()
@UsePipes(new ValidationPipe())
async create(@Body() createCatDto: CreateCatDto) {
  this.catsService.create(createCatDto);
}

@UsePipes() 修饰器是从 @nestjs/common 包中导入的。

在上面的例子中 ValidationPipe 的实例已就地立即创建。另一种可用的方法是直接传入类（而不是实例），让框架承担实例化责任，并启用依赖注入。

cats.controller.ts

@Post()
@UsePipes(ValidationPipe)
async create(@Body() createCatDto: CreateCatDto) {
  this.catsService.create(createCatDto);
}

由于 ValidationPipe 被创建为尽可能通用，所以我们将把它设置为一个全局作用域的管道，用于整个应用程序中的每个路由处理器。

main.ts

async function bootstrap() {
  const app = await NestFactory.create(AppModule);
  app.useGlobalPipes(new ValidationPipe());
  await app.listen(3000);
}
bootstrap();

在 混合应用中 useGlobalPipes() 方法不会为网关和微服务设置管道, 对于标准(非混合) 微服务应用使用 useGlobalPipes() 全局设置管道。

全局管道用于整个应用程序、每个控制器和每个路由处理程序。就依赖注入而言，从任何模块外部注册的全局管道（如上例所示）无法注入依赖，因为它们不属于任何模块。为了解决这个问题，可以使用以下构造直接为任何模块设置管道：

app.module.ts

import { Module } from '@nestjs/common';
import { APP_PIPE } from '@nestjs/core';

@Module({
  providers: [
    {
      provide: APP_PIPE,
      useClass: ValidationPipe
    }
  ]
})
export class AppModule {}

请注意使用上述方式依赖注入时，请牢记无论你采用那种结构模块管道都是全局的，那么它应该放在哪里呢？使用 ValidationPipe 定义管道 另外，useClass 并不是处理自定义提供者注册的唯一方法。在这里了解更多。

转换管道

验证不是管道唯一的用处。在本章的开始部分，我已经提到管道也可以将输入数据转换为所需的输出。这是可以的，因为从 transform 函数返回的值完全覆盖了参数先前的值。在什么时候使用？有时从客户端传来的数据需要经过一些修改（例如字符串转化为整数），然后处理函数才能正确的处理。还有种情况，比如有些数据具有默认值，用户不必传递带默认值参数，一旦用户不传就使用默认值。转换管道被插入在客户端请求和请求处理程序之间用来处理客户端请求。

parse-int.pipe.ts

import { PipeTransform, Injectable, ArgumentMetadata, BadRequestException } from '@nestjs/common';

@Injectable()
export class ParseIntPipe implements PipeTransform<string, number> {
  transform(value: string, metadata: ArgumentMetadata): number {
    const val = parseInt(value, 10);
    if (isNaN(val)) {
      throw new BadRequestException('Validation failed');
    }
    return val;
  }
}

如下所示, 我们可以很简单的配置管道来处理所参数 id:

@Get(':id')
async findOne(@Param('id', new ParseIntPipe()) id) {
  return await this.catsService.findOne(id);
}

由于上述结构，ParseIntpipe 将在请求触发相应的处理程序之前执行。

另一个有用的例子是按 ID 从数据库中选择一个现有的用户实体。

@Get(':id')
findOne(@Param('id', UserByIdPipe) userEntity: UserEntity) {
  return userEntity;
}

如果愿意你还可以试试 ParseUUIDPipe 管道, 它用来分析验证字符串是否是 UUID.

@Get(':id')
async findOne(@Param('id', new ParseUUIDPipe()) id) {
  return await this.catsService.findOne(id);
}

ParseUUIDPipe 会使用 UUID 3,4,5 版本 来解析字符串, 你也可以单独设置需要的版本.

你也可以试着做一个管道自己通过 id 找到实体数据:

@Get(':id')
findOne(@Param('id', UserByIdPipe) userEntity: UserEntity) {
  return userEntity;
}

请读者自己实现, 这个管道接收 id 参数并返回 UserEntity 数据, 这样做就可以抽象出一个根据 id 得到 UserEntity 的公共管道, 你的程序变得更符合声明式(Declarative 更好的代码语义和封装方式), 更 DRY (Don’t repeat yourself 减少重复代码) 编程规范.

内置验证管道

幸运的是，由于 ValidationPipe 和 ParseIntPipe 是内置管道，因此您不必自己构建这些管道（请记住， ValidationPipe 需要同时安装 class-validator 和 class-transformer 包）。与本章中构建ValidationPipe的示例相比，该内置的功能提供了更多的选项，为了说明管道的基本原理，该示例一直保持基本状态。您可以在此处找到完整的详细信息以及许多示例。