build-web-application-with-golang学习笔记
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了build-web-application-with-golang学习笔记相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
build-web-application-with-golang 学习教程
这几周学习以上教程,仅记录一些重点难点部分。
Go语言
Go语言基础
Go是一门类似C的编译型语言,但是它的编译速度非常快。这门语言的关键字总共也就二十五个:
break default func interface select
case defer go map struct
chan else goto package switch
const fallthrough if range type
continue for import return var
- var和const参考2.2Go语言基础里面的变量和常量申明
- package和import已经有过短暂的接触
- func 用于定义函数和方法
- return 用于从函数返回
- defer 用于类似析构函数
- go 用于并发
- select 用于选择不同类型的通讯
- interface 用于定义接口,参考2.6小节
- struct 用于定义抽象数据类型,参考2.5小节
- break、case、continue、for、fallthrough、else、if、switch、goto、default这些参考2.3流程介绍里面
- chan用于channel通讯
- type用于声明自定义类型
- map用于声明map类型数据
- range用于读取slice、map、channel数据
Go程序是通过package
来组织的,package <pkgName>
这一行告诉我们当前文件属于哪个包,而包名main
则告诉我们它是一个可独立运行的包,它在编译后会产生可执行文件。除了main
包之外,其它的包最后都会生成*.a
文件(也就是包文件)并放置在$GOPATH/pkg/$GOOS_$GOARCH
中(以Mac为例就是$GOPATH/pkg/darwin_amd64
)。
每一个可独立运行的Go程序,必定包含一个
package main
,在这个main
包中必定包含一个入口函数main
,而这个函数既没有参数
,也没有返回值。
包的概念和Python中的package类似,它们都有一些特别的好处:模块化(能够把你的程序分成多个模块)和可重用性(每个模块都能被其它应用程序反复使用)。
Go语言重点难点
interface
简单的说,interface是一组method签名的组合,我们通过interface来定义对象的一组行为。
package main
import "fmt"
type Human struct {
name string
age int
phone string
}
type Student struct {
Human //匿名字段
school string
loan float32
}
type Employee struct {
Human //匿名字段
company string
money float32
}
//Human实现SayHi方法
func (h Human) SayHi() {
fmt.Printf("Hi, I am %s you can call me on %s\n", h.name, h.phone)
}
//Human实现Sing方法
func (h Human) Sing(lyrics string) {
fmt.Println("La la la la...", lyrics)
}
//Employee重载Human的SayHi方法
func (e Employee) SayHi() {
fmt.Printf("Hi, I am %s, I work at %s. Call me on %s\n", e.name,
e.company, e.phone)
}
// Interface Men被Human,Student和Employee实现
// 因为这三个类型都实现了这两个方法
type Men interface {
SayHi()
Sing(lyrics string)
}
func main() {
mike := Student{Human{"Mike", 25, "222-222-XXX"}, "MIT", 0.00}
paul := Student{Human{"Paul", 26, "111-222-XXX"}, "Harvard", 100}
sam := Employee{Human{"Sam", 36, "444-222-XXX"}, "Golang Inc.", 1000}
tom := Employee{Human{"Tom", 37, "222-444-XXX"}, "Things Ltd.", 5000}
//定义Men类型的变量i
var i Men
//i能存储Student
i = mike
fmt.Println("This is Mike, a Student:")
i.SayHi()
i.Sing("November rain")
//i也能存储Employee
i = tom
fmt.Println("This is tom, an Employee:")
i.SayHi()
i.Sing("Born to be wild")
//定义了slice Men
fmt.Println("Let‘s use a slice of Men and see what happens")
x := make([]Men, 3)
//这三个都是不同类型的元素,但是他们实现了interface同一个接口
x[0], x[1], x[2] = paul, sam, mike
for _, value := range x{
value.SayHi()
}
}
interface就是一组抽象方法的集合,它必须由其他非interface类型实现,而不能自我实现。
空interface
空interface(interface{})不包含任何的method,正因为如此,所有的类型都实现了空interface。空interface对于描述起不到任何的作用(因为它不包含任何的method),但是空interface在我们需要存储任意类型的数值的时候相当有用,因为它可以存储任意类型的数值。它有点类似于C语言的void*类型。
// 定义a为空接口
var a interface{}
var i int = 5
s := "Hello world"
// a可以存储任意类型的数值
a = i
a = s
goroutine
goroutine是Go并行设计的核心。goroutine说到底其实就是协程,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语言内部帮你实现了这些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。也正因为如此,可同时运行成千上万个并发任务。goroutine比thread更易用、更高效、更轻便。
goroutine是通过Go的runtime管理的一个线程管理器。goroutine通过go关键字实现了,其实就是一个普通的函数。
package main
import (
"fmt"
"runtime"
)
func say(s string) {
for i := 0; i < 5; i++ {
runtime.Gosched()
fmt.Println(s)
}
}
func main() {
go say("world") //开一个新的Goroutines执行
say("hello") //当前Goroutines执行
}
// 以上程序执行后将输出:
// hello
// world
// hello
// world
// hello
// world
// hello
// world
// hello
channels
goroutine运行在相同的地址空间,因此访问共享内存必须做好同步。那么goroutine之间如何进行数据的通信呢,Go提供了一个很好的通信机制channel。channel可以与Unix shell 中的双向管道做类比:可以通过它发送或者接收值。这些值只能是特定的类型:channel类型。定义一个channel时,也需要定义发送到channel的值的类型。注意,必须使用make 创建channel:
package main
import "fmt"
func sum(a []int, c chan int) {
total := 0
for _, v := range a {
total += v
}
c <- total // send total to c
}
func main() {
a := []int{7, 2, 8, -9, 4, 0}
c := make(chan int)
go sum(a[:len(a)/2], c)
go sum(a[len(a)/2:], c)
x, y := <-c, <-c // receive from c
fmt.Println(x, y, x + y)
}
Web Service With Golang
Go搭建一个Web服务器
Web是基于http协议的一个服务,Go语言里面提供了一个完善的net/http包,通过http包可以很方便的就搭建起来一个可以运行的Web服务。同时使用这个包能很简单地对Web的路由,静态文件,模版,cookie等数据进行设置和操作。
package main
import (
"fmt"
"net/http"
"strings"
"log"
)
func sayhelloName(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
r.ParseForm() //解析参数,默认是不会解析的
fmt.Println(r.Form) //这些信息是输出到服务器端的打印信息
fmt.Println("path", r.URL.Path)
fmt.Println("scheme", r.URL.Scheme)
fmt.Println(r.Form["url_long"])
for k, v := range r.Form {
fmt.Println("key:", k)
fmt.Println("val:", strings.Join(v, ""))
}
fmt.Fprintf(w, "Hello astaxie!") //这个写入到w的是输出到客户端的
}
func main() {
http.HandleFunc("/", sayhelloName) //设置访问的路由
err := http.ListenAndServe(":9090", nil) //设置监听的端口
if err != nil {
log.Fatal("ListenAndServe: ", err)
}
}
看到上面这个代码,要编写一个Web服务器很简单,只要调用http包的两个函数就可以了(类似于Python的tornado)。我们build之后,然后执行web.exe,这个时候其实已经在9090端口监听http链接请求了。
在浏览器输入http://localhost:9090
可以看到浏览器页面输出了Hello astaxie!
可以换一个地址试试:http://localhost:9090/?url_long=111&url_long=222
看看浏览器输出的是什么,服务器输出的是什么?
Go的Web服务底层
http包执行流程
创建Listen Socket, 监听指定的端口, 等待客户端请求到来。
Listen Socket接受客户端的请求, 得到Client Socket, 接下来通过Client Socket与客户端通信。
处理客户端的请求, 首先从Client Socket读取HTTP请求的协议头, 如果是POST方法, 还可能要读取客户端提交的数据, 然后交给相应的handler处理请求, handler处理完毕准备好客户端需要的数据, 通过Client Socket写给客户端。
这整个的过程里面我们只要了解清楚下面三个问题,也就知道Go是如何让Web运行起来了
- 如何监听端口?
- 如何接收客户端请求?
- 如何分配handler?
前面小节的代码里面我们可以看到,Go是通过一个函数ListenAndServe
来处理这些事情的,这个底层其实这样处理的:初始化一个server对象,然后调用了net.Listen("tcp", addr)
,也就是底层用TCP协议搭建了一个服务,然后监控我们设置的端口。
下面代码来自Go的http包的源码,通过下面的代码我们可以看到整个的http处理过程:
func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error {
defer l.Close()
var tempDelay time.Duration // how long to sleep on accept failure
for {
rw, e := l.Accept()
if e != nil {
if ne, ok := e.(net.Error); ok && ne.Temporary() {
if tempDelay == 0 {
tempDelay = 5 * time.Millisecond
} else {
tempDelay *= 2
}
if max := 1 * time.Second; tempDelay > max {
tempDelay = max
}
log.Printf("http: Accept error: %v; retrying in %v", e, tempDelay)
time.Sleep(tempDelay)
continue
}
return e
}
tempDelay = 0
c, err := srv.newConn(rw)
if err != nil {
continue
}
go c.serve()
}
}
监控之后如何接收客户端的请求呢?上面代码执行监控端口之后,调用了srv.Serve(net.Listener)
函数,这个函数就是处理接收客户端的请求信息。这个函数里面起了一个for{}
,首先通过Listener接收请求,其次创建一个Conn,最后单独开了一个goroutine,把这个请求的数据当做参数扔给这个conn去服务:go c.serve()
。这个就是高并发体现了,用户的每一次请求都是在一个新的goroutine去服务,相互不影响。
那么如何具体分配到相应的函数来处理请求呢?conn首先会解析request:c.readRequest()
,然后获取相应的handler:handler := c.server.Handler
,也就是我们刚才在调用函数ListenAndServe
时候的第二个参数,我们前面例子传递的是nil,也就是为空,那么默认获取handler = DefaultServeMux
,那么这个变量用来做什么的呢?对,这个变量就是一个路由器,它用来匹配url跳转到其相应的handle函数,那么这个我们有设置过吗?有,我们调用的代码里面第一句不是调用了http.HandleFunc("/", sayhelloName)
嘛。这个作用就是注册了请求/
的路由规则,当请求uri为"/",路由就会转到函数sayhelloName,DefaultServeMux会调用ServeHTTP方法,这个方法内部其实就是调用sayhelloName本身,最后通过写入response的信息反馈到客户端。
详细的整个流程如下图所示:
Go代码的执行流程
通过对http包的分析之后,现在让我们来梳理一下整个的代码执行过程。
首先调用Http.HandleFunc
按顺序做了几件事:
1 调用了DefaultServeMux的HandleFunc
2 调用了DefaultServeMux的Handle
3 往DefaultServeMux的map[string]muxEntry中增加对应的handler和路由规则
其次调用http.ListenAndServe(":9090", nil)
按顺序做了几件事情:
1 实例化Server
2 调用Server的ListenAndServe()
3 调用net.Listen("tcp", addr)监听端口
4 启动一个for循环,在循环体中Accept请求
5 对每个请求实例化一个Conn,并且开启一个goroutine为这个请求进行服务go c.serve()
6 读取每个请求的内容w, err := c.readRequest()
7 判断handler是否为空,如果没有设置handler(这个例子就没有设置handler),handler就设置为DefaultServeMux
8 调用handler的ServeHttp
9 在这个例子中,下面就进入到DefaultServeMux.ServeHttp
10 根据request选择handler,并且进入到这个handler的ServeHTTP
mux.handler(r).ServeHTTP(w, r)
11 选择handler:
A 判断是否有路由能满足这个request(循环遍历ServeMux的muxEntry)
B 如果有路由满足,调用这个路由handler的ServeHTTP
C 如果没有路由满足,调用NotFoundHandler的ServeHTTP
表单
表单是我们平常编写Web应用常用的工具,通过表单我们可以方便的让客户端和服务器进行数据的交互。
表单是一个包含表单元素的区域。表单元素是允许用户在表单中(比如:文本域、下拉列表、单选框、复选框等等)输入信息的元素。表单使用表单标签(
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