GoLong的学习之路（十六）基础工具之Gin框架

Gin框架介绍及使用，这张不用看内容就知道非常重要，重要到什么地步呢？重要到开发java不会Spring全家桶这种概念。

上几篇文章写的是如何构建骨架，经脉。这一章是将血肉注入。

文章目录

Gin框架
- RESTful API
Gin渲染
- HTML渲染
- 静态文件处理
- 使用模板继承
- 补充文件路径处理
- Json渲染
- XML渲染
- YMAL渲染
- protobuf渲染
获取参数
- 获取querystring参数
- 获取form参数
- 获取JSON参数
- 获取path参数
- 参数绑定
文件上传
- 单个文件上传
- 多个文件上传
重定向
- Http重定向
- 路由重定向
Gin路由
- 普通路由
- 路由组
- - 路由嵌套
Gin中间件
- 记录接口耗时的中间件
- 记录响应体的中间件
- 跨域中间件
- 注册中间件
- - 全局路由注册
  - 为某个路由单独注册
  - 为路由组注册中间件
- 中间件的注意事项
- - 默认的中间件
  - gin中间件中使用goroutine
启动多个服务

Gin框架

这个框架是世界上最流行的Web框架。Gin是一个用Go语言编写的web框架。它是一个类似于martini但拥有更好性能的API框架, 由于使用了httprouter，速度提高了近40倍。

如何搭建框架？其实非常简单。

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

在import中导入这个依赖就好了，不过刚开始导入是报错的。但是没有关系，只要鼠标放在那个位置下载一下就好。编译器会自动下载。

package main

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

func main() {
	// 创建一个默认的路由引擎
	r := gin.Default()
	// GET：请求方式；/hello：请求的路径
	// 当客户端以GET方法请求/hello路径时，会执行后面的匿名函数
	r.GET("/hello", func(c *gin.Context) {
		// c.JSON：返回JSON格式的数据
		c.JSON(200, gin.H{
			"message": "Hello world!",
		})
	})
	// 启动HTTP服务，默认在0.0.0.0:8080启动服务
	r.Run()
}

此时就完成了。此时在浏览器中输入127.0.0.1:8080/hello 就能看见一个json格式的数据

RESTful API

REST（Representational State Transfer）与技术无关，代表的是一种软件架构风格，中文翻译为“表征状态转移”或“表现层状态转化”。

REST的含义就是客户端与Web服务器之间进行交互的时候，使用HTTP协议中的4个请求方法代表不同的动作。简单而言就是在交互中遵从给某中规则。

GET用来获取资源
POST用来新建资源
PUT用来更新资源
DELETE用来删除资源。

测试的化需要我们用Postman来作为客户端的测试工具。

Gin渲染

这个渲染在整个框架中呈现支撑作用。

HTML渲染

什么是页面渲染呢？其实就是服务器对页面进行传输数据，跳转等操作的手段。

Gin框架中使用LoadHTMLGlob()或者LoadHTMLFiles()方法进行HTML模板渲染。

{{define "posts/index.html"}}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>posts/index</title>
</head>
<body>
    {{.title}}
</body>
</html>
{{end}}

func main() {
	r := gin.Default()
	r.LoadHTMLGlob("templates/**/*")
	//r.LoadHTMLFiles("templates/posts/index.html", "templates/users/index.html")
	r.GET("/posts/index", func(c *gin.Context) {
		c.HTML(http.StatusOK, "posts/index.html", gin.H{
			"title": "posts/index",
		})
	})

	r.Run(":8080")
}

静态文件处理

当我们渲染的HTML文件中引用了静态文件时，我们只需要按照以下方式在渲染页面前调用gin.Static方法即可。
.什么是静态文件？

不能与 服务器 端做动态交互的文件都是静态文件

如：图片，css,js, 音频，视频，html 文件 (部分)

func main() {
	r := gin.Default()
	r.Static("/static", "./static")
	r.LoadHTMLGlob("templates/**/*")
   // ...
	r.Run(":8080")
}

使用模板继承

Gin框架默认都是使用单模板，如果需要使用block template功能，可以通过"github.com/gin-contrib/multitemplate"库实现.

模板是指一个或多个文件，其中所包含的结构和工具构成了已完成文件的样式和页面布局等元素。

假设我们项目目录下的templates文件夹下有以下模板文件，其中home.tmpl和index.tmpl继承了base.tmpl。

在这里插入图片描述
具体怎么用还是个大学问。得后面在写文章了。

补充文件路径处理

关于模板文件和静态文件的路径，我们需要根据公司/项目的要求进行设置。可以使用下面的函数获取当前执行程序的路径。

func getCurrentPath() string {
	if ex, err := os.Executable(); err == nil {
		return filepath.Dir(ex)
	}
	return "./"
}

Json渲染

json渲染其实就是就是对于前端传数据到后端，数据格式解析，和后端传前端数据做包装。

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

	// gin.H 是map[string]interface{}的缩写
	r.GET("/someJSON", func(c *gin.Context) {
		// 方式一：自己拼接JSON
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"message": "Hello world!"})
	})
	r.GET("/moreJSON", func(c *gin.Context) {
		// 方法二：使用结构体
		var msg struct {
			Name    string `json:"user"`
			Message string
			Age     int
		}
		msg.Name = "小王子"
		msg.Message = "Hello world!"
		msg.Age = 18
		c.JSON(http.StatusOK, msg)
	})
	r.Run(":8080")
}

XML渲染

func main() {
	r := gin.Default()
	// gin.H 是map[string]interface{}的缩写
	r.GET("/someXML", func(c *gin.Context) {
		// 方式一：自己拼接JSON
		c.XML(http.StatusOK, gin.H{"message": "Hello world!"})
	})
//----------------------------------------------------------------------------
	r.GET("/moreXML", func(c *gin.Context) {
		// 方法二：使用结构体
		type MessageRecord struct {
			Name    string
			Message string
			Age     int
		}
		var msg MessageRecord
		msg.Name = "小王子"
		msg.Message = "Hello world!"
		msg.Age = 18
		c.XML(http.StatusOK, msg)
	})
	r.Run(":8080")
}

YMAL渲染

r.GET("/someYAML", func(c *gin.Context) {
	c.YAML(http.StatusOK, gin.H{"message": "ok", "status": http.StatusOK})
})

protobuf渲染

r.GET("/someProtoBuf", func(c *gin.Context) {
	reps := []int64{int64(1), int64(2)}
	label := "test"
	// protobuf 的具体定义写在 testdata/protoexample 文件中。
	data := &protoexample.Test{
		Label: &label,
		Reps:  reps,
	}
	// 请注意，数据在响应中变为二进制数据
	// 将输出被 protoexample.Test protobuf 序列化了的数据
	c.

protobuf是Google公司提出的一种轻便高效的结构化数据存储格式，常用于结构化数据的序列化，具有语言无关、平台无关、可扩展性特性，常用于通讯协议、服务端数据交换场景。

获取参数

前端上传数据对于后端来说，是需要获取的其参数的。

获取querystring参数

querystring指的是URL中?后面携带的参数/user/search?username=李四&address=北京。

func main() {
	//Default返回一个默认的路由引擎
	r := gin.Default()
	r.GET("/user/search", func(c *gin.Context) {
		username := c.DefaultQuery("username", "李四")
		//username := c.Query("username")
		address := c.Query("address")
		//输出json结果给调用方
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message":  "ok",
			"username": username,
			"address":  address,
		})
	})
	r.Run()
}

获取form参数

当前端请求的数据通过form表单提交时。

向/user/search发送一个POST请求，获取请求数据的方式如下：

func main() {
	//Default返回一个默认的路由引擎
	r := gin.Default()
	r.POST("/user/search", func(c *gin.Context) {
		// DefaultPostForm取不到值时会返回指定的默认值
		//username := c.DefaultPostForm("username", "李四")
		username := c.PostForm("username")
		address := c.PostForm("address")
		//输出json结果给调用方
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message":  "ok",
			"username": username,
			"address":  address,
		})
	})
	r.Run(":8080")
}

获取JSON参数

当前端请求的数据通过JSON提交时

例如:
向/json发送一个JSON格式的POST请求:

注意：下面为了举例子方便，暂时忽略了错误处理

r.POST("/json", func(c *gin.Context) {
	b, _ := c.GetRawData()  // 从c.Request.Body读取请求数据
	// 定义map或结构体
	var m map[string]interface{}
	// 反序列化
	_ = json.Unmarshal(b, &m)

	c.JSON(http.StatusOK, m)
})

获取path参数

请求的参数通过URL路径传递.。

路由器引擎指的就是主控处理单元，功能差不多相当于电脑的CPU。

func main() {
	//Default返回一个默认的路由引擎
	r := gin.Default()
	r.GET("/user/search/:username/:address", func(c *gin.Context) {
		username := c.Param("username")
		address := c.Param("address")
		//输出json结果给调用方
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message":  "ok",
			"username": username,
			"address":  address,
		})
	})
	r.Run(":8080")
}

参数绑定

上面的几个例子和方法，对于我们而言只是获取了元素。但是对于真正的业务处理来说，这样的操作明显不符合我们的需求。

为了能够更方便的获取请求相关参数，提高开发效率，我们可以基于请求的Content-Type识别请求数据类型并利用反射机制自动提取请求中QueryString、form表单、JSON、XML等参数到结构体中。

context.ShouldBind()强大的功能，它能够基于请求自动提取JSON、form表单和QueryString类型的数据，并把值绑定到指定的结构体对象。

// Binding from JSON
type Login struct {
	User     string `form:"user" json:"user" binding:"required"`
	Password string `form:"password" json:"password" binding:"required"`
}

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

	// 绑定JSON的示例 ({"user": "q1mi", "password": "123456"})
	router.POST("/loginJSON", func(c *gin.Context) {
		var login Login

		if err := c.ShouldBind(&login); err == nil {
			fmt.Printf("login info:%#v\n", login)
			c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
				"user":     login.User,
				"password": login.Password,
			})
		} else {
			c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		}
	})

	// 绑定form表单示例 (user=q1mi&password=123456)
	router.POST("/loginForm", func(c *gin.Context) {
		var login Login
		// ShouldBind()会根据请求的Content-Type自行选择绑定器
		if err := c.ShouldBind(&login); err == nil {
			c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
				"user":     login.User,
				"password": login.Password,
			})
		} else {
			c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		}
	})

	// 绑定QueryString示例 (/loginQuery?user=q1mi&password=123456)
	router.GET("/loginForm", func(c *gin.Context) {
		var login Login
		// ShouldBind()会根据请求的Content-Type自行选择绑定器
		if err := c.ShouldBind(&login); err == nil {
			c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
				"user":     login.User,
				"password": login.Password,
			})
		} else {
			c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		}
	})

	// Listen and serve on 0.0.0.0:8080
	router.Run(":8080")
}

ShouldBind会按照下面的顺序解析请求中的数据完成绑定：

如果是 GET 请求，只使用 Form 绑定引擎（query）。
如果是 POST 请求，首先检查 content-type 是否为 JSON 或 XML，然后再使用 Form（form-data）。

文件上传

单个文件上传

func main() {
	router := gin.Default()
	// 处理multipart forms提交文件时默认的内存限制是32 MiB
	// 可以通过下面的方式修改
	// router.MaxMultipartMemory = 8 << 20  // 8 MiB
	router.POST("/upload", func(c *gin.Context) {
		// 单个文件
		file, err := c.FormFile("f1")
		if err != nil {
			c.JSON(http.StatusInternalServerError, gin.H{
				"message": err.Error(),
			})
			return
		}

		log.Println(file.Filename)
		dst := fmt.Sprintf("C:/tmp/%s", file.Filename)
		// 上传文件到指定的目录
		c.SaveUploadedFile(file, dst)
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message": fmt.Sprintf("'%s' uploaded!", file.Filename),
		})
	})
	router.Run()
}

多个文件上传

主要逻辑是通过for循环一个一个传输。

func main() {
	router := gin.Default()
	// 处理multipart forms提交文件时默认的内存限制是32 MiB
	// 可以通过下面的方式修改
	// router.MaxMultipartMemory = 8 << 20  // 8 MiB
	router.POST("/upload", func(c *gin.Context) {
		// Multipart form
		form, _ := c.MultipartForm()
		files := form.File["file"]

		for index, file := range files {
			log.Println(file.Filename)
			dst := fmt.Sprintf("C:/tmp/%s_%d", file.Filename, index)
			// 上传文件到指定的目录
			c.SaveUploadedFile(file, dst)
		}
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message": fmt.Sprintf("%d files uploaded!", len(files)),
		})
	})
	router.Run()
}

重定向

Http重定向

HTTP 重定向很容易。内部、外部重定向均支持。

r.GET("/test", func(c *gin.Context) {
	c.Redirect(http.StatusMovedPermanently, "http://www.sogo.com/")
})

路由重定向

路由重定向，使用HandleContext：

r.GET("/test", func(c *gin.Context) {
    // 指定重定向的URL
    c.Request.URL.Path = "/test2"
    r.HandleContext(c)
})
r.GET("/test2", func(c *gin.Context) {
    c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"hello": "world"})
})

Gin路由

普通路由

r.GET("/index", func(c *gin.Context) {...})
r.GET("/login", func(c *gin.Context) {...})
r.POST("/login", func(c *gin.Context) {...})

匹配所有请求方法

r.Any("/test", func(c *gin.Context) {...})

为没有配置处理函数的路由添加处理程序，默认情况下它返回404代码，下面的代码为没有匹配到路由的请求都返回views/404.html页面。

我就说为什么有些404页面如此好看。

r.NoRoute(func(c *gin.Context) {
		c.HTML(http.StatusNotFound, "views/404.html", nil)
	})

路由组

我们可以将拥有共同URL前缀的路由划分为一个路由组。习惯性一对{}包裹同组的路由，这只是为了看着清晰，你用不用{}包裹功能上没什么区别。(我觉得可以加上)

func main() {
	r := gin.Default()
	userGroup := r.Group("/user")
	{
		userGroup.GET("/index", func(c *gin.Context) {...})
		userGroup.GET("/login", func(c *gin.Context) {...})
		userGroup.POST("/login", func(c *gin.Context) {...})

	}
	shopGroup := r.Group("/shop")
	{
		shopGroup.GET("/index", func(c *gin.Context) {...})
		shopGroup.GET("/cart", func(c *gin.Context) {...})
		shopGroup.POST("/checkout", func(c *gin.Context) {...})
	}
	r.Run()
}

在调用时与之前的并无不同。但是在书写和观看的角度而言，就非常雅观。

路由嵌套

shopGroup := r.Group("/shop")
	{
		shopGroup.GET("/index", func(c *gin.Context) {...})
		shopGroup.GET("/cart", func(c *gin.Context) {...})
		shopGroup.POST("/checkout", func(c *gin.Context) {...})
		// 嵌套路由组
		xx := shopGroup.Group("xx")
		{
			xx.GET("/oo", func(c *gin.Context) {...})
		}
	}

路由的原理：Gin框架中的路由使用的是httprouter这个库。其基本原理就是构造一个路由地址的前缀树。后面在深入的时候会涉及

Gin中间件

Gin框架允许开发者在处理请求的过程中，加入用户自己的钩子（Hook）函数。这个钩子函数就叫中间件，中间件适合处理一些公共的业务逻辑，比如登录认证、权限校验、数据分页、记录日志、耗时统计等。

这个中间件有些类似于拦截器

Gin中的中间件必须是一个gin.HandlerFunc类型

记录接口耗时的中间件

有时候我们需要记录下请求消耗时间，为了方便查看，并调优。

// StatCost 是一个统计耗时请求耗时的中间件
func StatCost() gin.HandlerFunc {
	return func(c *gin.Context) {
		start := time.Now()
		c.Set("name", "李四") // 可以通过c.Set在请求上下文中设置值，后续的处理函数能够取到该值
		// 调用该请求的剩余处理程序
		c.Next()
		// 不调用该请求的剩余处理程序
		// c.Abort()
		// 计算耗时
		cost := time.Since(start)
		log.Println(cost)
	}
}

记录响应体的中间件

有时候我们需要直接查看客户端的响应数据。


type bodyLogWriter struct {
	gin.ResponseWriter // 嵌入gin框架ResponseWriter
	body *bytes.Buffer // 我们记录用的response
}

// Write 写入响应体数据
func (w bodyLogWriter) Write(b []byte) (int, error) {
	w.body.Write(b)                  // 我们记录一份
	return w.ResponseWriter.Write(b) // 真正写入响应
}

// ginBodyLogMiddleware 一个记录返回给客户端响应体的中间件
// https://stackoverflow.com/questions/38501325/how-to-log-response-body-in-gin
func ginBodyLogMiddleware(c *gin.Context) {
	blw := &bodyLogWriter{body: bytes.NewBuffer([]byte{}), ResponseWriter: c.Writer}
	c.Writer = blw // 使用我们自定义的类型替换默认的

	c.Next() // 执行业务逻辑

	fmt.Println("Response body: " + blw.body.String()) // 事后按需记录返回的响应
}

跨域中间件

推荐使用社区的https://github.com/gin-contrib/cors 库，一行代码解决前后端分离架构下的跨域问题。

注意：该中间件需要注册在业务处理函数前面

简单版

func main() {
  router := gin.Default()
  // same as
  // config := cors.DefaultConfig()
  // config.AllowAllOrigins = true
  // router.Use(cors.New(config))
  router.Use(cors.Default())
  router.Run()
}

复杂版

package main

import (
  "time"

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

func main() {
  router := gin.Default()
  // CORS for https://foo.com and https://github.com origins, allowing:
  // - PUT and PATCH methods
  // - Origin header
  // - Credentials share
  // - Preflight requests cached for 12 hours
  router.Use(cors.New(cors.Config{
    AllowOrigins:     []string{"https://foo.com"},  // 允许跨域发来请求的网站
    AllowMethods:     []string{"GET", "POST", "PUT", "DELETE",  "OPTIONS"},  // 允许的请求方法
    AllowHeaders:     []string{"Origin", "Authorization", "Content-Type"},
    ExposeHeaders:    []string{"Content-Length"},
    AllowCredentials: true,
    AllowOriginFunc: func(origin string) bool {  // 自定义过滤源站的方法
      return origin == "https://github.com"
    },
    MaxAge: 12 * time.Hour,
  }))
  router.Run()
}

注册中间件

在gin框架中，我们可以为每个路由添加任意数量的中间件。

全局路由注册

func main() {
	// 新建一个没有任何默认中间件的路由
	r := gin.New()
	// 注册一个全局中间件
	r.Use(StatCost())
	
	r.GET("/test", func(c *gin.Context) {
		name := c.MustGet("name").(string) // 从上下文取值
		log.Println(name)
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message": "Hello world!",
		})
	})
	r.Run()
}

为某个路由单独注册

// 给/test2路由单独注册中间件（可注册多个）
	r.GET("/test2", StatCost(), func(c *gin.Context) {
		name := c.MustGet("name").(string) // 从上下文取值
		log.Println(name)
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message": "Hello world!",
		})
	})

为路由组注册中间件

写法1

shopGroup := r.Group("/shop", StatCost())
{
    shopGroup.GET("/index", func(c *gin.Context) {...})
    ...
}

写法2

shopGroup := r.Group("/shop", StatCost())
{
    shopGroup.GET("/index", func(c *gin.Context) {...})
    ...
}

中间件的注意事项

默认的中间件

gin.Default()默认使用了Logger和Recovery中间件。

Logger中间件将日志写入gin.DefaultWriter，即使配置了GIN_MODE=release
Recovery中间件会recover任何panic。如果有panic的话，会写入500响应码

如果不想使用上面两个默认的中间件，可以使用gin.New()新建一个没有任何默认中间件的路由。

gin中间件中使用goroutine

当在中间件或handler中启动新的goroutine时，不能使用原始的上下文（c *gin.Context），必须使用其只读副本（c.Copy()）

什么是goroutine？

goroutine是Go语言提供的一种用户态线程，有时我们也称之为协程。但是它比线程更小，十几个goroutine可能体现在底层就是五六个线程，Go语言内部实现了这些goroutine之间的内存共享。执行goroutine只需极少的栈内存 (大概是4~5KB)，当然会根据相应的数据伸缩。

其实吧，大部分组件有API不需我们去实现。只需要去调用就好。

启动多个服务

我们可以在多个端口启动服务。这个就有点意思了。

package main

import (
	"log"
	"net/http"
	"time"

	"github.com/gin-gonic/gin"
	"golang.org/x/sync/errgroup"
)

var (
	g errgroup.Group
)

func router01() http.Handler {
	e := gin.New()
	e.Use(gin.Recovery())
	e.GET("/", func(c *gin.Context) {
		c.JSON(
			http.StatusOK,
			gin.H{
				"code":  http.StatusOK,
				"error": "Welcome server 01",
			},
		)
	})

	return e
}

func router02() http.Handler {
	e := gin.New()
	e.Use(gin.Recovery())
	e.GET("/", func(c *gin.Context) {
		c.JSON(
			http.StatusOK,
			gin.H{
				"code":  http.StatusOK,
				"error": "Welcome server 02",
			},
		)
	})

	return e
}

func main() {
	server01 := &http.Server{
		Addr:         ":8080",
		Handler:      router01(),
		ReadTimeout:  5 * time.Second,
		WriteTimeout: 10 * time.Second,
	}

	server02 := &http.Server{
		Addr:         ":8081",
		Handler:      router02(),
		ReadTimeout:  5 * time.Second,
		WriteTimeout: 10 * time.Second,
	}
   // 借助errgroup.Group或者自行开启两个goroutine分别启动两个服务
	g.Go(func() error {
		return server01.ListenAndServe()
	})

	g.Go(func() error {
		return server02.ListenAndServe()
	})

	if err := g.Wait(); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}