01 . 从零实现Web框架(类似Gin)

大部分时候，我们需要实现一个 Web 应用，第一反应是应该使用哪个框架。不同的框架设计理念和提供的功能有很大的差别。比如 Python 语言的 django和flask，前者大而全，后者小而美。Go语言/golang 也是如此，新框架层出不穷，比如Beego，Gin，Iris等。那为什么不直接使用标准库，而必须使用框架呢？在设计一个框架之前，我们需要回答框架核心为我们解决了什么问题。只有理解了这一点，才能想明白我们需要在框架中实现什么功能。

我们先看看标准库 net/http 如何处理一个请求

package main import ( "fmt" "log" "net/http" ) func main() { http.HandleFunc("http://www.likecs.com/",handler) //http.HandlerFunc("/count",counter) log.Fatal(http.ListenAndServe("localhost:8000",nil)) } func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { fmt.Fprintf(w,"URL.Path = %q\n",r.URL.Path) fmt.Println("1234") }

net/http提供了基础的Web功能，即监听端口，映射静态路由，解析HTTP报文。一些Web开发中简单的需求并不支持，需要手工实现。

动态路由：例如hello/:name，hello/*这类的规则。

鉴权：没有分组/统一鉴权的能力，需要在每个路由映射的handler中实现。

模板：没有统一简化的HTML机制。

…

当我们离开框架，使用基础库时，需要频繁手工处理的地方，就是框架的价值所在。但并不是每一个频繁处理的地方都适合在框架中完成。Python有一个很著名的Web框架，名叫bottle，整个框架由bottle.py一个文件构成，共4400行，可以说是一个微框架。那么理解这个微框架提供的特性，可以帮助我们理解框架的核心能力。

路由(Routing)：将请求映射到函数，支持动态路由。例如'/hello/:name。

模板(Templates)：使用内置模板引擎提供模板渲染机制。

工具集(Utilites)：提供对 cookies，headers 等处理机制。

插件(Plugin)：Bottle本身功能有限，但提供了插件机制。可以选择安装到全局，也可以只针对某几个路由生效。

…

Gee框架

这个教程将使用 Go 语言实现一个简单的 Web 框架，起名叫做Gee，geektutu.com的前三个字母。我第一次接触的 Go 语言的 Web 框架是Gin，Gin的代码总共是14K，其中测试代码9K，也就是说实际代码量只有5K。Gin也是我非常喜欢的一个框架，与Python中的Flask很像，小而美。

7天实现Gee框架这个教程的很多设计，包括源码，参考了Gin，大家可以看到很多Gin的影子。
时间关系，同时为了尽可能地简洁明了，这个框架中的很多部分实现的功能都很简单，但是尽可能地体现一个框架核心的设计原则。例如Router的设计，虽然支持的动态路由规则有限，但为了性能考虑匹配算法是用Trie树实现的，Router最重要的指标之一便是性能。

标准库启动Web服务

Go语言内置了 net/http库，封装了HTTP网络编程的基础的接口，我们实现的Gee Web 框架便是基于net/http的。我们接下来通过一个例子，简单介绍下这个库的使用。

package main import ( "fmt" "log" "net/http" ) func main() { http.HandleFunc("http://www.likecs.com/",indexHandler) http.HandleFunc("/hello",helloHandler) log.Fatal(http.ListenAndServe(":8000",nil)) } // handler echoes r.URL.Path func indexHandler(w http.ResponseWriter, req *http.Request) { fmt.Fprintf(w,"URL.Path = %q\n",req.URL.Path) } func helloHandler(w http.ResponseWriter, req *http.Request) { for k,v := range req.Header { fmt.Fprintf(w, "Header[%q] = %q\n",k,v) } }

我们设置了2个路由，/和/hello，分别绑定 indexHandler 和 helloHandler ， 根据不同的HTTP请求会调用不同的处理函数。访问/，响应是URL.Path = /，而/hello的响应则是请求头(header)中的键值对信息。

用 curl 这个工具测试一下，将会得到如下的结果

$ curl localhost:8000/ URL.Path = "http://www.likecs.com/" $ curl localhost:8000/hello Header["User-Agent"] = ["curl/7.64.1"] Header["Accept"] = ["*/*"]

main 函数的最后一行，是用来启动 Web 服务的，第一个参数是地址，:8000表示在 8000 端口监听。而第二个参数则代表处理所有的HTTP请求的实例，nil 代表使用标准库中的实例处理。第二个参数，则是我们基于net/http标准库实现Web框架的入口。

实现http.Handler接口 package http type Handler interface { ServeHTPP(w ResponseWriter, r *Request) } func ListenAndServe(address string, h Handler) error { }

第二个参数的类型是什么呢？通过查看net/http的源码可以发现，Handler是一个接口，需要实现方法 ServeHTTP ，也就是说，只要传入任何实现了 ServerHTTP 接口的实例，所有的HTTP请求，就都交给了该实例处理了。

main.go

package main import ( "fmt" "log" "net/http" ) type Engine struct{} func (engine *Engine) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, req *http.Request) { switch req.URL.Path { case "http://www.likecs.com/": fmt.Fprintf(w, "URL.Path = %q\n", req.URL.Path) case "/hello": for k, v := range req.Header { fmt.Fprintf(w, "Header[%q] = %q\n", k, v) } default: fmt.Fprintf(w, "404 NOT FOUND: %s\n", req.URL) } } func main() { engine := new(Engine) log.Fatal(http.ListenAndServe(":8000", engine)) }