首先，在app.js中new Koa()，生成Koa实例，所以在koa包中会有个构造函数，负责生成实例：

module.exports = class Application extends Emitter {
  constructor(options) {
    super();
    options = options || {};
    ...
    this.middleware = [];  // 中间件数组
    this.context = Object.create(context);  // 创建上下文对象context，以及请求和响应对象
    this.request = Object.create(request);
    this.response = Object.create(response);
    ...
  }
}

app.js中，最后的代码总是会创建一个服务，用listen监听一个网络端口；

在构造函数中会发现createServer的参数是callback这个函数的返回值：

listen(...args) {
  debug('listen');
  // 参数为一个函数，createServer会传入req和res
  const server = http.createServer(this.callback());
  return server.listen(...args);
}

callback也在Koa构造函数中：

callback() {
  const fn = compose(this.middleware);

  if (!this.listenerCount('error')) this.on('error', this.onerror);

  const handleRequest = (req, res) => {
    // 接收http.createServer传入的req和res，通过createContext生成ctx上下文对象
    const ctx = this.createContext(req, res);
    return this.handleRequest(ctx, fn);
  };

  return handleRequest;
}

handleRequest函数：

handleRequest(ctx, fnMiddleware) {
  const res = ctx.res;
  res.statusCode = 404;
  const onerror = err => ctx.onerror(err);
  const handleResponse = () => respond(ctx);
  onFinished(res, onerror);
  // fnMiddleware为callback中经过compose处理的中间件方法fn
  return fnMiddleware(ctx).then(handleResponse).catch(onerror);
}

核心方法还是在compose函数中(dispatch的中文意思是调度，说明该方法主要功能是调度各个中间件的执行)：

function compose (middleware) {
  // middleware为koa构造函数中经过处理的中间件数组
  if (!Array.isArray(middleware)) throw new TypeError('Middleware stack must be an array!')
  for (const fn of middleware) {
    if (typeof fn !== 'function') throw new TypeError('Middleware must be composed of functions!')
  }

  /**
   * @param {Object} context
   * @return {Promise}
   * @api public
   */
  // ↓ 运行时才会执行，可以看到匿名函数中的dispatch是递归执行的
  // 通过断点调试可以看到此时next是undefined，因为handleRequest函数中只传入了一个ctx
  return function (context, next) {
    // last called middleware #
    let index = -1
    return dispatch(0)
    function dispatch (i) {
      if (i <= index) return Promise.reject(new Error('next() called multiple times'))
      index = i
      let fn = middleware[i]
      if (i === middleware.length) fn = next  // 暂未发现在什么条件下触发
      if (!fn) return Promise.resolve()
      try {
        // fn为中间件并在Promise.resolve中开始执行
        // 中间件中的next为dispatch方法
        // 使用bind预设dispatch的参数i，其中i处于闭包中，该变量保持引用
        // compose的返回值是一个Promise，所以当前中间件的结果依赖上一个中间件的异步结果的话
        // 可以使用await next()等待上个中间件异步返回
        return Promise.resolve(fn(context, dispatch.bind(null, i + 1)));
      } catch (err) {
        return Promise.reject(err)
      }
    }
  }
}