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《Go語言四十二章經(jīng)》第四十二章 WEB框架(Gin)

作者：李驍

42.1 有關(guān)于Gin

Gin是Go語言寫的一個web框架，API性能超強，運行速度號稱較httprouter要快40x。開源網(wǎng)址：https://github.com/gin-gonic/gin

下載安裝gin包：

go get -u github.com/gin-gonic/gin

一個簡單的例子：

package main

import "github.com/gin-gonic/gin"

func main() {
    r := gin.Default()
    r.GET("/ping", func(c *gin.Context) {
        c.JSON(200, gin.H{
            "message": "pong", 
        })
    })
    r.Run() // listen and serve on 0.0.0.0:8080
}

編譯運行程序，打開瀏覽器，訪問 http://localhost:8080/ping
頁面顯示：

{"message":"pong"}

以Json格式輸出了數(shù)據(jù)。

gin的功能不只是簡單輸出Json數(shù)據(jù)。它是一個輕量級的WEB框架，支持RESTful風(fēng)格API，支持GET，POST，PUT，PATCH，DELETE，OPTIONS 等http方法，支持文件上傳，分組路由，Multipart/Urlencoded FORM，以及支持JsonP，參數(shù)處理等等功能，這些都和WEB緊密相關(guān)，通過提供這些功能，使開發(fā)人員更方便地處理WEB業(yè)務(wù)。

42.2 Gin實際應(yīng)用

接下來使用Gin作為框架來搭建一個擁有靜態(tài)資源站點，動態(tài)WEB站點，以及RESTFull API接口站點（可專門作為手機APP應(yīng)用提供服務(wù)使用）組成的，亦可根據(jù)情況分拆這套系統(tǒng)，每種功能獨立出來單獨提供服務(wù)。

下面按照一套系統(tǒng)但采用分站點來說明，首先是整個系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)，website目錄下面static是資源類文件，為靜態(tài)資源站點專用；photo目錄是UGC上傳圖片目錄，tpl是動態(tài)站點的模板。當(dāng)然這個目錄結(jié)構(gòu)是一種約定，你可以根據(jù)情況來修改。整個項目已經(jīng)開源，你可以訪問來詳細(xì)了解：https://github.com/ffhelicopter/tmm

具體每個站點的功能怎么實現(xiàn)呢？請看下面有關(guān)每個功能的講述：

一：靜態(tài)資源站點

一般網(wǎng)站開發(fā)中，我們會考慮把js，css，以及資源圖片放在一起，作為靜態(tài)站點部署在CDN，提升響應(yīng)速度。采用Gin實現(xiàn)起來非常簡單，當(dāng)然也可以使用net/http包輕松實現(xiàn)，但使用Gin會更方便。

不管怎么樣，使用Go開發(fā)，我們可以不用花太多時間在WEB服務(wù)環(huán)境搭建上，程序啟動就直接可以提供WEB服務(wù)了。

package main

import (
    "net/http"
    "github.com/gin-gonic/gin"
)

func main() {
    router := gin.Default()

    // 靜態(tài)資源加載，本例為css,js以及資源圖片
    router.StaticFS("/public", http.Dir("D:/goproject/src/github.com/ffhelicopter/tmm/website/static"))
    router.StaticFile("/favicon.ico", "./resources/favicon.ico")

    // Listen and serve on 0.0.0.0:80
    router.Run(":80")
}

首先需要是生成一個Engine ，這是gin的核心，默認(rèn)帶有Logger 和 Recovery 兩個中間件。

router := gin.Default()

StaticFile 是加載單個文件，而StaticFS 是加載一個完整的目錄資源：

func (group *RouterGroup) StaticFile(relativePath, filepath string) IRoutes
func (group *RouterGroup) StaticFS(relativePath string, fs http.FileSystem) IRoutes

這些目錄下資源是可以隨時更新，而不用重新啟動程序。現(xiàn)在編譯運行程序，靜態(tài)站點就可以正常訪問了。

訪問http://localhost/public/images/logo.jpg 圖片加載正常。每次請求響應(yīng)都會在服務(wù)端有日志產(chǎn)生，包括響應(yīng)時間，加載資源名稱，響應(yīng)狀態(tài)值等等。

二：動態(tài)站點

如果需要動態(tài)交互的功能，比如發(fā)一段文字+圖片上傳。由于這些功能出來前端頁面外，還需要服務(wù)端程序一起來實現(xiàn)，而且迭代需要經(jīng)常需要修改代碼和模板，所以把這些統(tǒng)一放在一個大目錄下，姑且稱動態(tài)站點。

tpl是動態(tài)站點所有模板的根目錄，這些模板可調(diào)用靜態(tài)資源站點的css，圖片等；photo是圖片上傳后存放的目錄。

package main

import (
    "context"
    "log"
    "net/http"
    "os"
    "os/signal"
    "time"

    "github.com/ffhelicopter/tmm/handler"

    "github.com/gin-gonic/gin"
)

func main() {
    router := gin.Default()

    // 靜態(tài)資源加載，本例為css,js以及資源圖片
    router.StaticFS("/public", http.Dir("D:/goproject/src/github.com/ffhelicopter/tmm/website/static"))
    router.StaticFile("/favicon.ico", "./resources/favicon.ico")

    // 導(dǎo)入所有模板，多級目錄結(jié)構(gòu)需要這樣寫
    router.LoadHTMLGlob("website/tpl/*/*")

    // website分組
    v := router.Group("/")
    {

        v.GET("/index.html", handler.IndexHandler)
        v.GET("/add.html", handler.AddHandler)
        v.POST("/postme.html", handler.PostmeHandler)
    }

    // router.Run(":80") 
    // 這樣寫就可以了，下面所有代碼（go1.8+）是為了優(yōu)雅處理重啟等動作。
    srv := &http.Server{
        Addr:         ":80",
        Handler:      router,
        ReadTimeout:  30 * time.Second,
        WriteTimeout: 30 * time.Second,
    }

    go func() {
        // 監(jiān)聽請求
        if err := srv.ListenAndServe(); err != nil && err != http.ErrServerClosed {
            log.Fatalf("listen: %s\n", err)
        }
    }()

    // 優(yōu)雅Shutdown（或重啟）服務(wù)
    quit := make(chan os.Signal)
    signal.Notify(quit, os.Interrupt) // syscall.SIGKILL
    <-quit
    log.Println("Shutdown Server ...")

    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)
    defer cancel()
    if err := srv.Shutdown(ctx); err != nil {
        log.Fatal("Server Shutdown:", err)
    }
    select {
    case <-ctx.Done():
    }   
    log.Println("Server exiting")
}

在動態(tài)站點實現(xiàn)中，引入WEB分組以及優(yōu)雅重啟這兩個功能。WEB分組功能可以通過不同的入口根路徑來區(qū)別不同的模塊，這里我們可以訪問：http://localhost/index.html 。如果新增一個分組，比如：

v := router.Group("/login")

我們可以訪問：http://localhost/login/xxxx，xxx是我們在v.GET方法或v.POST方法中的路徑。

    // 導(dǎo)入所有模板，多級目錄結(jié)構(gòu)需要這樣寫
    router.LoadHTMLGlob("website/tpl/*/*")
    
    // website分組
    v := router.Group("/")
    {

        v.GET("/index.html", handler.IndexHandler)
        v.GET("/add.html", handler.AddHandler)
        v.POST("/postme.html", handler.PostmeHandler)
    }

通過router.LoadHTMLGlob("website/tpl//") 導(dǎo)入模板根目錄下所有的文件。在前面有講過html/template 包的使用，這里模板文件中的語法和前面一致。

    router.LoadHTMLGlob("website/tpl/*/*")

比如v.GET("/index.html", handler.IndexHandler) ，通過訪問http://localhost/index.html 這個URL，實際由handler.IndexHandler來處理。而在tmm目錄下的handler存放了package handler 文件。在包里定義了IndexHandler函數(shù)，它使用了index.html模板。

func IndexHandler(c *gin.Context) {
    c.HTML(http.StatusOK, "index.html", gin.H{
        "Title": "作品欣賞",
    })
}

index.html模板：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
{{template "header" .}}
</head>
<body>

<!--導(dǎo)航-->
<div class="feeds">
    <div class="top-nav">
        <a href="/index.tml" class="active">欣賞</a>
        <a href="/add.html" class="add-btn">
            <svg class="icon" aria-hidden="true">
                <use  xlink:href="#icon-add"></use>
            </svg>
            發(fā)布
        </a>
    </div>
    <input type="hidden" id="showmore" value="{$showmore}">
    <input type="hidden" id="page" value="{$page}">
    <!--</div>-->
</div>
<script type="text/javascript">
    var done = true;
    $(window).scroll(function(){
        var scrollTop = $(window).scrollTop();
        var scrollHeight = $(document).height();
        var windowHeight = $(window).height();
        var showmore = $("#showmore").val();
        if(scrollTop + windowHeight + 300 >= scrollHeight && showmore == 1 && done){
            var page = $("#page").val();
            done = false;
            $.get("{:U('Product/listsAjax')}", { page : page }, function(json) {
                if (json.rs != "") {
                    $(".feeds").append(json.rs);
                    $("#showmore").val(json.showmore);
                    $("#page").val(json.page);
                    done = true;
                }
            },'json');
        }
    });
</script>
    <script src="http://at.alicdn.com/t/font_ttszo9rnm0wwmi.js"></script>
</body>
</html>

在index.html模板中，通過{{template "header" .}}語句，嵌套了header.html模板。

header.html模板：

{{ define "header" }}
    <meta charset="UTF-8">  
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, maximum-scale=1, minimum-scale=1, user-scalable=no, minimal-ui">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge,chrome=1">
    <meta name="format-detection" content="telephone=no,email=no">
    <title>{{ .Title }}</title>
    <link rel="stylesheet" href="/public/css/common.css">
    <script src="/public/lib/jquery-3.1.1.min.js"></script>
    <script src="/public/lib/jquery.cookie.js"></script>
    <link href="/public/css/font-awesome.css?v=4.4.0" rel="stylesheet">
{{ end }}

{{ define "header" }} 讓我們在模板嵌套時直接使用header名字，而在index.html中的{{template "header" .}} 注意“.”，可以使參數(shù)嵌套傳遞，否則不能傳遞，比如這里的Title。

現(xiàn)在我們訪問 http://localhost/index.html ，可以看到瀏覽器顯示Title 是“作品欣賞”，這個Title是通過IndexHandler來指定的。

接下來點擊“發(fā)布”按鈕，我們進入發(fā)布頁面，上傳圖片，點擊“完成”提交，會提示我們成功上傳圖片。可以在photo目錄中看到剛才上傳的圖片。

注意：
由于在本人在發(fā)布到github的代碼中，在處理圖片上傳的代碼中，除了服務(wù)器存儲外，還實現(xiàn)了IPFS發(fā)布存儲，如果不需要IPFS，請注釋相關(guān)代碼。

有關(guān)IPFS:
IPFS本質(zhì)上是一種內(nèi)容可尋址、版本化、點對點超媒體的分布式存儲、傳輸協(xié)議，目標(biāo)是補充甚至取代過去20年里使用的超文本媒體傳輸協(xié)議（HTTP），希望構(gòu)建更快、更安全、更自由的互聯(lián)網(wǎng)時代。

IPFS 不算嚴(yán)格意義上區(qū)塊鏈項目，是一個去中心化存儲解決方案，但有些區(qū)塊鏈項目通過它來做存儲。

IPFS項目有在github上開源，Go語言實現(xiàn)哦，可以關(guān)注并了解。

優(yōu)雅重啟在迭代中有較好的實際意義，每次版本發(fā)布，如果直接停服務(wù)在部署重啟，對業(yè)務(wù)還是有蠻大的影響，而通過優(yōu)雅重啟，這方面的體驗可以做得更好些。這里ctrl + c 后過5秒服務(wù)停止。

三：中間件的使用，在API中可能使用限流，身份驗證等

Go 語言中net/http設(shè)計的一大特點就是特別容易構(gòu)建中間件。 gin也提供了類似的中間件。需要注意的是在gin里面中間件只對注冊過的路由函數(shù)起作用。

而對于分組路由，嵌套使用中間件，可以限定中間件的作用范圍。大致分為全局中間件，單個路由中間件和分組中間件。

即使是全局中間件，其使用前的代碼不受影響。也可在handler中局部使用，具體見api.GetUser 。

在高并發(fā)場景中，有時候需要用到限流降速的功能，這里引入一個限流中間件。有關(guān)限流方法常見有兩種，具體可自行研究，這里只講使用。

導(dǎo)入 import "github.com/didip/tollbooth/limiter" 包，在上面代碼基礎(chǔ)上增加如下語句：

    //rate-limit 限流中間件 
    lmt := tollbooth.NewLimiter(1, nil)
    lmt.SetMessage("服務(wù)繁忙，請稍后再試...")

并修改

v.GET("/index.html", LimitHandler(lmt), handler.IndexHandler)

當(dāng)F5刷新刷新http://localhost/index.html 頁面時，瀏覽器會顯示：服務(wù)繁忙，請稍后再試...

限流策略也可以為IP：

tollbooth.LimitByKeys(lmt, []string{"127.0.0.1", "/"})

更多限流策略的配置，可以進一步github.com/didip/tollbooth/limiter 了解。

四：RestFull API接口

前面說了在gin里面可以采用分組來組織訪問URL，這里RestFull API需要給出不同的訪問URL來和動態(tài)站點區(qū)分，所以新建了一個分組v1。

在瀏覽器中訪問http://localhost/v1/user/1100000/

這里對v1.GET("/user/:id/*action", LimitHandler(lmt), api.GetUser) 進行了限流控制，所以如果頻繁訪問上面地址也將會有限制，這在API接口中非常有作用。

通過 api這個包，來實現(xiàn)所有有關(guān)API的代碼。在GetUser函數(shù)中，通過讀取mysql數(shù)據(jù)庫，查找到對應(yīng)userid的用戶信息，并通過Json格式返回給client。

在api.GetUser中，設(shè)置了一個局部中間件：

    //CORS 局部CORS，可在路由中設(shè)置全局的CORS
    c.Writer.Header().Add("Access-Control-Allow-Origin", "*")

gin關(guān)于參數(shù)的處理，api包中api.go文件中有簡單說明，限于篇幅原因，就不在此展開。這個項目的詳細(xì)情況，請訪問 https://github.com/ffhelicopter/tmm 了解。有關(guān)gin的更多信息，請訪問https://github.com/gin-gonic/gin，該開源項目比較活躍，可以關(guān)注。

完整main.go代碼：

package main

import (
    "context"
    "log"
    "net/http"
    "os"
    "os/signal"
    "time"

    "github.com/didip/tollbooth"
    "github.com/didip/tollbooth/limiter"
    "github.com/ffhelicopter/tmm/api"
    "github.com/ffhelicopter/tmm/handler"

    "github.com/gin-gonic/gin"
)

// 定義全局的CORS中間件
func Cors() gin.HandlerFunc {
    return func(c *gin.Context) {
        c.Writer.Header().Add("Access-Control-Allow-Origin", "*")
        c.Next()
    }
}

func LimitHandler(lmt *limiter.Limiter) gin.HandlerFunc {
    return func(c *gin.Context) {
        httpError := tollbooth.LimitByRequest(lmt, c.Writer, c.Request)
        if httpError != nil {
            c.Data(httpError.StatusCode, lmt.GetMessageContentType(), []byte(httpError.Message))
            c.Abort()
        } else {
            c.Next()
        }
    }
}

func main() {
gin.SetMode(gin.ReleaseMode)
    router := gin.Default()

    // 靜態(tài)資源加載，本例為css,js以及資源圖片
    router.StaticFS("/public", http.Dir("D:/goproject/src/github.com/ffhelicopter/tmm/website/static"))
    router.StaticFile("/favicon.ico", "./resources/favicon.ico")

    // 導(dǎo)入所有模板，多級目錄結(jié)構(gòu)需要這樣寫
    router.LoadHTMLGlob("website/tpl/*/*")
    // 也可以根據(jù)handler，實時導(dǎo)入模板。

    // website分組
    v := router.Group("/")
    {

        v.GET("/index.html", handler.IndexHandler)
        v.GET("/add.html", handler.AddHandler)
        v.POST("/postme.html", handler.PostmeHandler)
    }

    // 中間件 golang的net/http設(shè)計的一大特點就是特別容易構(gòu)建中間件。
    // gin也提供了類似的中間件。需要注意的是中間件只對注冊過的路由函數(shù)起作用。
    // 對于分組路由，嵌套使用中間件，可以限定中間件的作用范圍。
    // 大致分為全局中間件，單個路由中間件和群組中間件。

    // 使用全局CORS中間件。
    // router.Use(Cors())
    // 即使是全局中間件，在use前的代碼不受影響
    // 也可在handler中局部使用，見api.GetUser

    //rate-limit 中間件
    lmt := tollbooth.NewLimiter(1, nil)
    lmt.SetMessage("服務(wù)繁忙，請稍后再試...")

    // API分組(RESTFULL)以及版本控制
    v1 := router.Group("/v1")
    {
        // 下面是群組中間的用法
        // v1.Use(Cors())

        // 單個中間件的用法
        // v1.GET("/user/:id/*action",Cors(), api.GetUser)

        // rate-limit
        v1.GET("/user/:id/*action", LimitHandler(lmt), api.GetUser)

        //v1.GET("/user/:id/*action", Cors(), api.GetUser)
        // AJAX OPTIONS ，下面是有關(guān)OPTIONS用法的示例
        // v1.OPTIONS("/users", OptionsUser)      // POST
        // v1.OPTIONS("/users/:id", OptionsUser)  // PUT, DELETE
    }

    srv := &http.Server{
        Addr:         ":80",
        Handler:      router,
        ReadTimeout:  30 * time.Second,
        WriteTimeout: 30 * time.Second,
    }

    go func() {
        if err := srv.ListenAndServe(); err != nil && err != http.ErrServerClosed {
            log.Fatalf("listen: %s\n", err)
        }
    }()

    // 優(yōu)雅Shutdown（或重啟）服務(wù)
    // 5秒后優(yōu)雅Shutdown服務(wù)
    quit := make(chan os.Signal)
    signal.Notify(quit, os.Interrupt) //syscall.SIGKILL
    <-quit
    log.Println("Shutdown Server ...")

    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)
    defer cancel()
    if err := srv.Shutdown(ctx); err != nil {
        log.Fatal("Server Shutdown:", err)
    }
    select {
    case <-ctx.Done():
    }
    log.Println("Server exiting")
}

本書《Go語言四十二章經(jīng)》內(nèi)容在github上同步地址：https://github.com/ffhelicopter/Go42
本書《Go語言四十二章經(jīng)》內(nèi)容在簡書同步地址： http://www.itdecent.cn/nb/29056963

雖然本書中例子都經(jīng)過實際運行，但難免出現(xiàn)錯誤和不足之處，煩請您指出；如有建議也歡迎交流。
聯(lián)系郵箱：roteman@163.com

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《Go語言四十二章經(jīng)》第四十二章 WEB框架(Gin)

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