一次讲清 Nest.js 的 Module 模块

模块的概念就是家里面的不同房间。每个房间都有特定的用途和功能，比如厨房用于烹饪，卧室用于休息，书房用于工作或学习。这些房间包含了完成特定任务所需的所有工具和设施，同时也各自独立，互不干扰。

Nest.js 的模块就是一个个的房间，至少是一居吧, 所以Nest.js 也至少有一个模块就是 AppModule。每个模块它们各自封装了完成特定功能所需的控制器、服务和提供者。通过这样的组织方式，让代码更好维护和复用。

怎么建一个空房间呢，需要用 @Module({}) 标记一个普通的 class，那么这个 class 就可以被称为一个模块了。

js 复制代码

import { Module, Controller, Get, Injectable } from '@nestjs/common';

@Injectable()
export class AppService {
  getHello(): string {
    return 'Hello World!';
  }
}

@Controller('hello')
export class AppController {
  constructor(private readonly appService: AppService) {}

  @Get()
  getHello(): string {
    return this.appService.getHello();
  }
}

@Module({
  imports: [], // 这里可以导入其他模块
  controllers: [AppController], // 控制器列表
  providers: [AppService], // 提供者列表
  exports: [] // 这里可以导出提供者，以供其他模块使用
})
export class AppModule {}

如果你之前对 controller, provider 这些编程模式没有概念，不用慌，下面来解释一下模块里面这些信息。

imports

先从 Line 21 imports 说起吧，imports 主要为了模块功能之间的复用。也就是说模块A 想用模块B 的功能，那你 Module A 就可以 imports: [ModuleB]。这个场景很常见，比如你家有一个清洁间，里面放了一些扫帚，拖把之类的清洁工具。但是你的卧室也是需要清扫工具的，你又不想把工具放卧室，这时你就可以直接"导入"清扫间以便使用它里面的工具（service）。

以程序世界来举例的话，假设我们有一个 UsersModule 和一个 PostsModule。UsersModule 提供了一些处理用户的服务，而 PostsModule 需要使用这些服务来获取用户信息。在这种情况下，我们就可以在 PostsModule 中导入 UsersModule。这样，PostsModule 就可以使用 UsersModule 提供的所有服务了。

controllers

在 Nest.js 中，控制器（Controller）是处理路由请求的部分。也就是说房子里面的路线规划，去卧室该怎么走？去厨房该怎么走？去客厅该怎么走？怎么定义这个路径可以通过 @Get()，@Post()，@Put()，@Delete() 等装饰器来定义，装饰器的参数是路由的路径。

例如，你可能有一个名为 @Get('kitchen') 的房间，当用户访问 'kitchen' 路径时，他们可能会得到一些食物（即服务返回的数据)，它通常依赖于服务（Service）来处理业务逻辑并返回响应。那服务就是下面的 providers。

providers

providers 是 Nest.js 中最基本的构建元素，非常广泛，它可以是一个类，一个值，一个方法。也就是意味着只要你写了任何一个东西，你想在本模块里"注入"（可以理解为引用），你就把它写在 providers 里。

举个例子：

provider 是 service 类型

在Nest.js中，一个模块中的服务A如果想要调用服务B的提供者，可以通过依赖注入（DI）来实现(后面单开一篇讲)。首先，需要确保服务B的提供者在同一模块中被注册，然后在服务A的构造函数中注入服务B的提供者，这么说太抽象了，这么说吧，你现在经营一个大保健会所，提供了 2 种服务： ServiceA 是洗脚，ServiceB 是采耳

js 复制代码

import { ServiceA } from './a.service';
import { ServiceB } from './b.service';
@Module({
  providers: [ServiceA, ServiceB]
})
export class MyModule {}

这是 A 和 B 分别的实现

js 复制代码

// a.service.ts
@Injectable()
export class ServiceA {
  doSomething(): string {
    return '洗脚';
  }
}

// b.service.ts
import { Injectable } from '@nestjs/common';
@Injectable()
export class ServiceB {
  doSomething(): string {
    return '采耳';
  }
}

现在 ServiceB 服务升级了，现在也可以洗脚了，但是 ServiceB 不需要自己服务，她只要让 ServiceA来洗脚就好了

js 复制代码

import { Injectable } from '@nestjs/common';
import { ServiceA } from './a.service';
@Injectable()
export class ServiceB {
  constructor(private serviceA: ServiceA) {}

  doSomething(): string {
    this.serviceA.doSomething();
    return '洗脚'; 
  }
}

provider 的多种类型

provider 如果只是一个值，比如字符串，数字或者对象，共享的方式稍稍有那么一点不同，那我们先写一个是字符串的 provider, 这种静态数据用 useValue 声明。

js 复制代码

{ 
    provide: 'TOOL', 
    useValue: '洗脚盆'
}

把这个 provider 放在模块的 providers 种，然后我们开始使用service调用它。service 在调用这个 provider 时候只要注入这个 TOOL 的标识就好

js 复制代码

@Injectable()
export class ServiceB {
  constructor( @Inject('TOOL') private tool) {}

  doSomething(): string {
    return '洗脚' + this.tool;
  }
}

上面的是静态数据，如果这个值是动态计算出来的该怎么办呢? 用 useFactory！它提供了一个工厂函数，这个函数会在运行时被调用，其返回值会被作为依赖注入的值。这让你可以根据运行时的环境或者状态，动态地创建依赖注入的值。工厂函数也可以是异步的，也就是说，你可以在工厂函数中进行一些异步操作，比如

js 复制代码

{
  provide: 'CONFIG',
  useFactory: async () => {
    const env = process.env.NODE_ENV;
    let config;

    if (env === 'production') {
      // 在生产环境中，我们可能需要从远程服务获取配置
      config = await fetchRemoteConfig();
    } else {
      // 在其他环境中，我们可能只需要使用本地文件中的配置
      config = require('./config.development.json');
    }

    return config;
  },
}

在这个例子中，useFactory 是一个异步函数，它将在运行时被 Nest.js 调用。根据 NODE_ENV 的值，我们可能会从远程服务获取配置，或者直接使用本地文件中的配置。当 useFactory 返回（或者 Promise resolve）时，其返回值将被作为 CONFIG 提供者的值。

这样，我们就可以在代码中注入并使用 CONFIG 提供者，而不需要关心配置是如何获取的，也不需要关心配置可能会根据环境而变化。

再举一个实际的例子, 比如我们写了一个数据库连接服务 DatabaseService, 提供了对数据库进行检索的能力。

js 复制代码

import * as dbLibrary from 'your-db-library'; 

export class DatabaseService {
  private dbConnection: any;

  constructor() {
    const dbConfig = { /* 你的数据库配置 */ };
    this.dbConnection = dbLibrary.createConnection(dbConfig); // 创建数据库连接
  }
}

如果按照上面这样写代码，就会有个致命问题：如果你将这个 service 提供给别人，别人怎么传他自己的数据库参数来连接数据库。

虽然我们可以找个中介，比如环境变量，我们和调用者约定好，让他写到环境变量里，然后程序直接读这个环境变量，但其实不够友好。

正常的该怎么做呢？我们可以自定义一个 provider，让用户来填数据库连接参数

js 复制代码

{
  provide: 'DATABASE_CONNECTION',
  useFactory: async () => {
    const connection = await typeorm.createConnection({
      host: '10.1.2.5',
      port: 4000,
      username: 'max',
      password: '123@3@',
    });
    return connection;
  },
}

刚才我们用了 useValue 和 useFactory，还有另一个非常常用的叫做 useClass，它是干嘛的呢？在Nest.js中，useClass和直接使用service注入都是在依赖注入系统中创建对象实例。两者的主要区别在于使用场景和灵活性。

当你直接使用service注入时，你是在告诉Nest.js的依赖注入系统，你需要一个特定类型的实例。Nest.js会自动创建这个类型的实例（如果还没有创建的话），并且将其注入到需要它的地方。这是最简单，也是最常见的使用方式。

js 复制代码

@Module({
  providers: [DatabaseService], // 直接使用service注入
})
export class AppModule {}

但是上面代码有局限性: 这个 service 的类型已经被确定了 如果现在来了一个场景: 当你需要创建多个不同配置的同一类型实例，比如创建数据库，你直接使用 service，你只能创建一个 DatabaseService 实例，因此只能创建一个数据库连接。但是，如果你使用 useClass，你可以为每个数据库配置创建一个单独的提供者，每个提供者都会创建一个 DatabaseService 的新实例，并根据相应的数据库配置创建一个数据库连接。

js 复制代码

{
  provide: 'DATABASE_CONNECTION_1',
  useClass: DatabaseService,
  inject: ['DATABASE_CONFIG_1'],
},
{
  provide: 'DATABASE_CONNECTION_2',
  useClass: DatabaseService,
  inject: ['DATABASE_CONFIG_2'],
}

在这个示例中，我们为两个数据库配置 DATABASE_CONFIG_1 和 DATABASE_CONFIG_2 分别创建了两个提供者 DATABASE_CONNECTION_1 和 DATABASE_CONNECTION_2。每个提供者都会创建一个 DatabaseService 的新实例，并根据相应的数据库配置创建一个数据库连接。

然后，你可以在你的控制器或服务中注入这两个提供者，并且使用它们来访问两个不同的数据库连接。例如：

js 复制代码

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

@Injectable()
export class SomeService {
  constructor(
    @Inject('DATABASE_CONNECTION_1') private dbConnection1: DatabaseService,
    @Inject('DATABASE_CONNECTION_2') private dbConnection2: DatabaseService,
  ) {}

  // 这里你可以通过 `this.dbConnection1` 和 `this.dbConnection2` 来访问两个不同的数据库连接
}

在上述代码中，DatabaseService 实例将被注入到 SomeService 服务中，并且可以在类的任何地方使用 this.dbConnection1 和 this.dbConnection2 来访问两个不同的数据库连接。

需要注意的是，无论是使用useClass还是直接使用service注入，Nest.js都会确保在整个应用中，同一类型的service或者同一提供者令牌的提供者，只会创建一个实例（单例模式）。也就是说，无论在哪里注入这个service或者提供者，你都会得到同一个实例。

exports

在模块中，声明在 providers 里的工具只能自己模块使用，那么如果想给其他模块使用怎么办呢？ exports 属性是 @Module() 装饰器选项中的一部分，它定义了一组提供者，这些提供者应该是公开的，可以被其他模块导入和使用。

例如，假设我们有一个UsersService，它在UsersModule中定义，并且我们希望在OrdersModule中使用它。这就需要在UsersModule中导出UsersService：

kotlin 复制代码

@Module({
  providers: [UsersService],
  exports: [UsersService],
})
export class UsersModule {}

然后，在OrdersModule中，我们就可以注入并使用UsersService了：

kotlin 复制代码

@Module({
  imports: [UsersModule],
  providers: [OrdersService],
})
export class OrdersModule {
  constructor(private usersService: UsersService) {}
}

在这个例子中，exports使我们能够跨模块共享UsersService。

总的来说，Nest.js 模块的机制允许我们以一种组织良好和可维护的方式来编写代码。通过模块，我们可以将相关的功能组织在一起，并通过依赖注入来共享服务。

希望这篇文章能帮助你理解和使用 Nest.js 的模块功能，快去设计你应用的"房间"吧。