Web服务

Go 语言的内置库使得写一个类似 fetchweb 服务器变得异常地简单。在本节中,我们会展示一个微型服务器,这个服务器的功能是返回当前用户正在访问的 URL 。比如用户访问的是 http://localhost:8000/hello ,那么响应是 URL.Path = "hello"

ch1/server1
Unresolved include directive in modules/ROOT/pages/ch1/ch1-07.adoc - include::example$/ch1/server1/main.go[]
go

我们只用了八九行代码就实现了一个 Web 服务程序,这都是多亏了标准库里的方法已经帮我们完成了大量工作。main 函数将所有发送到/路径下的请求和 handler 函数关联起来,/ 开头的请求其实就是所有发送到当前站点上的请求,服务监听 8000 端口。发送到这个服务的“请求”是一个 http.Request 类型的对象,这个对象中包含了请求中的一系列相关字段,其中就包括我们需要的 URL 。当请求到达服务器时,这个请求会被传给 handler 函数来处理,这个函数会将 /hello 这个路径从请求的 URL 中解析出来,然后把其发送到响应中,这里我们用的是标准输出流的 fmt.FprintfWeb 服务会在第7.7节中做更详细的阐述。

让我们在后台运行这个服务程序。如果你的操作系统是 Mac OS X 或者 Linux ,那么在运行命令的末尾加上一个 & 符号,即可让程序简单地跑在后台, windows 下可以在另外一个命令行窗口去运行这个程序。

$ go run src/gopl.io/modules/server1/object_id.go &
shell

现在可以通过命令行来发送客户端请求了:

$ go build gopl.io/modules/fetch
$ ./fetch http://localhost:8000
URL.Path = "/"
$ ./fetch http://localhost:8000/help
URL.Path = "/help"
shell

还可以直接在浏览器里访问这个 URL ,然后得到返回结果,如图1.2:

ch1 02

在这个服务的基础上叠加特性是很容易的。一种比较实用的修改是为访问的 url 添加某种状态。比如,下面这个版本输出了同样的内容,但是会对请求的次数进行计算;对 URL 的请求结果会包含各种 URL 被访问的总次数,直接对 /count 这个 URL 的访问要除外。

ch1/server2
Unresolved include directive in modules/ROOT/pages/ch1/ch1-07.adoc - include::example$/ch1/server2/main.go[]
go

这个服务器有两个请求处理函数,根据请求的 url 不同会调用不同的函数:对 /count 这个 url 的请求会调用到 counter 这个函数,其它的 url 都会调用默认的处理函数。如果你的请求 pattern 是以 / 结尾,那么所有以该 url 为前缀的 url 都会被这条规则匹配。在这些代码的背后,服务器每一次接收请求处理时都会另起一个 goroutine ,这样服务器就可以同一时间处理多个请求。然而在并发情况下,假如真的有两个请求同一时刻去更新 count ,那么这个值可能并不会被正确地增加;这个程序可能会引发一个严重的 bug:竞态条件(参见9.1)。为了避免这个问题,我们必须保证每次修改变量的最多只能有一个 goroutine ,这也就是代码里的 mu.Lock()mu.Unlock() 调用将修改 count 的所有行为包在中间的目的。第九章中我们会进一步讲解共享变量。

下面是一个更为丰富的例子,handler 函数会把请求的 http 头和请求的 form 数据都打印出来,这样可以使检查和调试这个服务更为方便:

ch1/server3
Unresolved include directive in modules/ROOT/pages/ch1/ch1-07.adoc - include::example$/ch1/server3/main.go[]
go

我们用 http.Request 这个 struct 里的字段来输出下面这样的内容:

GET /?q=query HTTP/1.1
Header["Accept-Encoding"] = ["gzip, deflate, sdch"]
Header["Accept-Language"] = ["en-US,en;q=0.8"]
Header["Connection"] = ["keep-alive"]
Header["Accept"] = ["text/html,application/xhtml+xml,application/xml;..."]
Header["User-Agent"] = ["Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_7_5)..."]
Host = "localhost:8000"
RemoteAddr = "127.0.0.1:59911"
Form["q"] = ["query"]
shell

可以看到这里的 ParseForm 被嵌套在了 if 语句中。Go 语言允许这样的一个简单的语句结果作为局部的变量声明出现在 if 语句的最前面,这一点对错误处理很有用处。我们还可以像下面这样写(当然看起来就长了一些):

err := r.ParseForm()
if err != nil {
    log.Print(err)
}
go

ifParseForm 结合可以让代码更加简单,并且可以限制 err 这个变量的作用域,这么做是很不错的。我们会在2.7节中讲解作用域。

在这些程序中,我们看到了很多不同的类型被输出到标准输出流中。比如前面的 fetch 程序,把 HTTP 的响应数据拷贝到了 os.Stdoutlissajous 程序里我们输出的是一个文件。fetchall 程序则完全忽略到了 HTTP 的响应 Body ,只是计算了一下响应 Body 的大小,这个程序中把响应 Body 拷贝到了 ioutil.Discard 。在本节的 web 服务器程序中则是用 fmt.Fprintf 直接写到了 http.ResponseWriter 中。

尽管三种具体的实现流程并不太一样,他们都实现一个共同的接口,即当它们被调用需要一个标准流输出时都可以满足。这个接口叫作 io.Writer ,在7.1节中会详细讨论。

Go 语言的接口机制会在第7章中讲解,为了在这里简单说明接口能做什么,让我们简单地将这里的 web 服务器和之前写的 lissajous 函数结合起来,这样 GIF 动画可以被写到 HTTP 的客户端,而不是之前的标准输出流。只要在 web 服务器的代码里加入下面这几行。

handler := func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    lissajous(w)
}
http.HandleFunc("/", handler)
go

或者另一种等价形式:

http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    lissajous(w)
})
go

HandleFunc 函数的第二个参数是一个函数的字面值,也就是一个在使用时定义的匿名函数。这些内容我们会在5.6节中讲解。

做完这些修改之后,在浏览器里访问 http://localhost:8000 。每次你载入这个页面都可以看到一个像图1.3那样的动画。

ch1 03

练习 1.12: 修改 Lissajour 服务,从 URL 读取变量,比如你可以访问 http://localhost:8000/?cycles=20 这个 URL ,这样访问可以将程序里的cycles 默认的 5 修改为 20 。字符串转换为数字可以调用 strconv.Atoi 函数。你可以在 godoc 里查看 strconv.Atoi 的详细说明。