GO学习之 微框架(Gin)

GO系列

1、GO学习之Hello World
2、GO学习之入门语法
3、GO学习之切片操作
4、GO学习之 Map 操作
5、GO学习之 结构体 操作
6、GO学习之 通道(Channel)
7、GO学习之 多线程(goroutine)
8、GO学习之 函数(Function)
9、GO学习之 接口(Interface)
10、GO学习之 网络通信(Net/Http)
11、GO学习之 微框架(Gin)

文章目录

  • GO系列
  • 前言
  • 一、Gin 简介
  • 二、Gin 框架搭建
    • 2.1 安装 Gin
    • 2.2 简单示例
  • 三、路由和处理函数
    • 3.1 什么是路由?
    • 3.2 Gin 框架中的路由及案例
    • 3.3 实际开发中的应用及优缺点
  • 四、请求和响应处理
    • 4.1 接受参数
    • 4.2 处理请求
    • 4.3 生成响应
  • 五、中间件
    • 5.1 什么是中间件(Middleware)?
    • 5.2 中间件的作用及案例
      • 5.2.1 全局中间件
      • 5.2.2 局部中间件
    • 5.3 中间件的优缺点
  • 六、错误处理
    • 6.1 上下文存储异常信息
    • 6.2 获取异常信息
  • 七、总结

前言

按照公司目前的任务,go 学习是必经之路了,虽然行业卷,不过技多不压身,依旧努力!!!
说起微服务框架,首当其冲的就是 JAVA 技术栈的 Spring Cloud 全家桶,吃过的人都说好,比较 Spring Cloud 已经可以说是完全能满足互联网后端开发需求,用 Spring Cloud 来搭建一个三高(高并发、高可用、高性能)的后端架构并非难事。
Spring Cloud:Zuul(路由)、Gateway(路由)、Eureka(注册中心)、Hystrix(熔断限流)、Config(配置中心)、Bus(事件,消息总线)、Sleuth(日志收集,链路追踪)、Ribbon(负载均衡)、OpenFeign(API 调用) 等。
Spring Cloud Alibaba:Nacos(注册配置中心)、Sentinel(限流降级)、Seata(分布式事务)、Stream(分布式消息)等。
那 Go 语言自然也会包容微服务的思想,Gin 就是 Go 语言中的一个微服务框架,是一个轻量级的、高性能的 Web 框架,为专门构建快速的 Web 应用和 API 而设计。

一、Gin 简介

  • Gin 是一个轻量级的、高性能的 Web 框架,专门为构建快速的 Web 应用和 API 而设计。它是基于 Go 语言的标准库,提供了简单易用的 API 和许多有用的功能,开发者可以快速地构建和部署 Web 服务。
  • 强大的路由和中间件支持,Gin 提供了灵活的路由定义和中间件机制,可以方便的处理各种负责的逻辑。
  • 适用于构建 RESTful API,Gin 提供了 JSON 构建和解析响应功能,非常适合构建 RESTful 风格 API。

当然也有不足之处:

  • 功能相对简化,相比一些成熟的 Web 框架,Gin 在一些方面较为简化,如模板渲染等。
  • 社区相对较小,虽然 Gin 在国内拥有一定的用户群体,但是相对 Spring 等其他 Web 框架,社区还是相对较小的。

二、Gin 框架搭建

在使用 Gin 框架之前,首先需要安装 Gin 包,就类似 JAVA 中如果要用到 web 模块就需要映入 starter-web 模块。

2.1 安装 Gin

通过如下命令来安装:

go get github.com/gin-gonic/gin

安装成功

2.2 简单示例

下面是一个基于 Gin 写的一个 简单的 API 示例。

示例中,首先导入 “github.com/gin-gonic/gin” 包,并使用 gin.Default() 来创建一个默认的 Gin 引擎 router。然后使用 router 来定义了一个 路由,使用匿名函数来处理响应,返回了一个 Hello Gin 的相应字符串。最后使用 router.Run() 启动这个 HTTP 服务。

package mainimport ("net/http""github.com/gin-gonic/gin"
)func main() {// 创建一个 Gin 引擎router := gin.Default()// 定义路由和处理函数,这里使用匿名函数router.GET("/", func(ctx *gin.Context) {ctx.String(http.StatusOK, "Hello Gin!!!")})// 启动 HTTP 服务器router.Run("127.0.0.1:8080")
}

我们使用 go run hello.go 来运行,浏览器访问测试:
访问成功

三、路由和处理函数

3.1 什么是路由?

路由是指根据客户端请求的 URL 路径,将请求映射到相应的处理函数上,这里对比 SpringMVC 框架的 DispatcherServlet 控制中心。在 Web 应用中,当用户访问不同的 URL 路径时,应用程序就需要调用相对于的处理函数来处理用户的请求,每个请求的处理函数都有不同的业务逻辑,路由就会帮你将不同的请求分配到正确的处理函数上

在 Gin 框架中,你可以使用不同的 HTTP 方法(GET, POST, PUT, DELETE等)来定义不同的路由,并且为每一个路由指定一个处理函数。

3.2 Gin 框架中的路由及案例

Gin 框架中采用的路由是基于 httprouter 做的。
下面来看一个小小的示例:

下面示例中,通过 Gin 框架定义了 /hello GET 接口和 /add POST 接口,并且从请求体中获取 name 参数。
我来来看,一个包中,我们可以定义不同路由已完成不同的请求操作。

package mainimport ("fmt""net/http""github.com/gin-gonic/gin"
)func main() {// 创建一个 Gin 引擎router := gin.Default()// 定义路由和处理函数,这里使用匿名函数router.GET("/hello", func(ctx *gin.Context) {// 从请求体中查询 name 参数name := ctx.Query("name")fmt.Printf("接收到参数:%s", name)ctx.String(http.StatusOK, "Hello Gin! %s", name)})router.POST("/add", func(ctx *gin.Context) {var requestData struct {Name string "json:name binding:required"}// 使用 ShouldBindJSON 方法将请求体中的 JSON 数据绑定到结构体中if err := ctx.ShouldBindJSON(&requestData); err != nil {ctx.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error:": err.Error()})return}// 从结构体中获取参数name := requestData.Nameif len(name) == 0 {fmt.Println("获取name参数失败!")ctx.String(http.StatusBadRequest, "add fail!")} else {fmt.Printf("添加操作:%+v 完成\n", name)ctx.String(http.StatusOK, "%s add successful!", name)}})// 启动 HTTP 服务器router.Run("127.0.0.1:8080")
}

我们 Postman 来请求测试:
/hello GET 接口:
GET请求
/add POST 请求:
POST请求

3.3 实际开发中的应用及优缺点

在实际开发中,路由和函数处理运用非常广泛,以下是一些例子:

  1. 页面访问:给页面提供不同的 API 接口以供页面获取数据渲染,当用户访问不同的页面或资源时,通过 URL 统一资源定位符 来调用不同的路由获取资源。
  2. API 路由:除了前端页面,其他客户端比如:小程序、APP、给第三方系统提供接口等。

优点:

  • 组织结构清晰:路由可以将不同的请求和处理函数组织起来,以便代码更加清晰。
  • 模块化开发:可以实现模块化开发,每个处理函数对应每个路由处理不同的业务请求。
  • 灵活性:路由可以通过不同的 URL 路径调用处理不同的处理函数,实现灵活处理请求。

缺点:

  • 路由管理:如果规模庞大,路由管理可能变的复杂,需要合理地组织维护。
  • 路由冲突:在定义路由时,如果定义了相同的路由,可能会导致路由冲突。
  • 可读性:如果路由过多或者命名不清晰,可能会降低代码的可读性。

四、请求和响应处理

在 Gin 框架中,请求和响应处理是开发 Web 应用的核心部分,也是程序猿日常做的最多的事情。
每开发一个API,逃不过这几步骤:

4.1 接受参数

  • 获取 Request Header 参数
token := ctx.GetHeader("token")
  • 获取 Request Path 参数
id := ctx.Param("id")
  • 获取 Request Param 参数
name := ctx.Query("name")
  • 获取 Request Body 参数

在获取 RequestBody 参数是,我们需要封装结构体,然后绑定请求体到结构体中。

var requestData struct {Name string "json:name binding:required"
}
// 使用 ShouldBindJSON 方法将请求体中的 JSON 数据绑定到结构体中
if err := ctx.ShouldBindJSON(&requestData); err != nil {ctx.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error:": err.Error()})return
}
// 从结构体中获取参数
name := requestData.Name

4.2 处理请求

在路由处理函数中,你可以执行你想要的处理逻辑。例如,你可以查询数据库、调用其他函数、处理数据等等。处理请求的逻辑在路由处理函数中实现,声明处理函数或者使用匿名函数来处理。

4.3 生成响应

目前大多数的 Web 应用开发或者是系统之间相互调用、传参、接受数据等大多都是 JSON 格式数据,那在 SpringMVC 框架中有做封装,那在 Gin 框架中也是如此。

下面的案例中,我们通过 ctx.JSON() 方法向前端以 json 格式把数据返回,你可以将响应的数据封装成一个 gin.H(类似 map)对象,然后使用 ctx.JSON 方法将其作为响应的主体返回给客户端。

注意: 这里碰到一个小坑,忘记了 Go 语法中,小写是没有导出权限的,所以导致 postman 访问,data 中总是 [] 的,询问 大佬(chatGPT)才知道其中之奥妙,需大写

package mainimport ("net/http""github.com/gin-gonic/gin"
)func main() {// 创建一个 Gin 引擎router := gin.Default()// 创建一个 Get 请求router.GET("/test/:id", func(ctx *gin.Context) {id := ctx.Param("id")name := ctx.Query("name")data := struct {// 注意,这里定义字段一定要大写,要不然则不能导出,返回空Id   interface{} `json:"id"`Name string      `json:"name"`}{Id:   id,Name: name,}ctx.JSON(http.StatusOK, gin.H{"code": 200, "message": "请求成功", "data": data})})// 启动服务router.Run(":8080")
}

在 postma 中测试

调用:http://127.0.01:8080/test/10?name=phen
响应:
{"code": 200,"data": {"id": "10","name": "phen"},"message": "请求成功"
}

当然,如果需要返回其他类型的响应,比如 HTML页面、纯文本等,可以使用 ctx.HTMLctx.String等方法,根据需要,设置适当的状态码和响应头。

五、中间件

5.1 什么是中间件(Middleware)?

  • 中间件(Middleware)是一种常见的软件设计模式,在 Web 开发中用于请求和响应之间添加自定义逻辑。
  • 中间件可以在请求到达处理函数之前或者在响应客户端之前,对请求和响应做处理。
  • 在 Gin 框架中,中间件是一种非常重要的概念,用于处理一些通用的操作。
  • 如果知道 SpringMVC框架的话,就会知道 Filter 过滤器,Filter 有 Pre-proces 和 Post-process 操作,Gin 框架的中间件和 Filter 差不多。

5.2 中间件的作用及案例

中间件的作用对于请求和响应的进行预处理、后处理和记录,以便实现如下功能(不限于):

  1. 身份验证和授权:中间件中进行用户身份验证和授权,确保用户能够访问特定资源。
  2. 日志记录:可以在中间件中记录 PV、用户操作记录等便于监控和排错。
  3. 请求参数验证:在中间件中可以进行参数验证、XSS 攻击过滤等,确保用户提交的订单数据合法。
  4. 缓存和性能优化:可以在中间件中进行热数据的缓存,减少后端数据库的压力。
  5. 防爬机制:可以在中间件中对请求参数等进行校验,以防别人通过接口爬数据。
  6. 请求耗时统计:中间件中记录请求耗时,以便性能分析。

如何使用中间件呢:

5.2.1 全局中间件

在上面的案例中加入了中间件的使用,在下面的案例中,定义了一个 Logger() 函数来记录请求日志,在 Logger() 函数中,首先记录请求请求进入时间,调用 Next() 函数 继续处理请求 最后记录结束记录时间和耗时。

package mainimport ("fmt""log""net/http""time""github.com/gin-gonic/gin"
)// 定义中间件处理函数,用户记录日志
func Logger() gin.HandlerFunc {// 使用自定义函数来处理return func(ctx *gin.Context) {fmt.Println("Middleware Logger Handler...")start := time.Now()// 调用 Next 继续处理请求ctx.Next()end := time.Now()latency := end.Sub(start)log.Printf("[%s] 请求方法:%s 请求路径:%s 耗时:%v", end.Format("2006-01-02 15:04:05"), ctx.Request.Method, ctx.Request.URL.Path, latency)}
}func main() {// 创建一个 Gin 引擎router := gin.Default()// 添加自定义的 Logger 中间件router.Use(Logger())// 定义路由和处理函数,这里使用匿名函数router.GET("/hello", func(ctx *gin.Context) {// 从请求体中查询 name 参数name := ctx.Query("name")fmt.Printf("请求处理...接收到参数:%s \n", name)ctx.String(http.StatusOK, "Hello Gin! %s", name)})router.POST("/add", func(ctx *gin.Context) {var requestData struct {Name string "json:name binding:required"}// 使用 ShouldBindJSON 方法将请求体中的 JSON 数据绑定到结构体中if err := ctx.ShouldBindJSON(&requestData); err != nil {ctx.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error:": err.Error()})return}// 从结构体中获取参数name := requestData.Nameif len(name) == 0 {fmt.Println("获取name参数失败!")ctx.String(http.StatusBadRequest, "add fail!")} else {fmt.Printf("添加操作:%+v 完成\n", name)ctx.String(http.StatusOK, "%s add successful!", name)}})// 启动 HTTP 服务器router.Run("127.0.0.1:8080")
}

通过 Postman 请求测试:
中间件处理
从上面的截图中可以看处,每次请求都调用到了中间件 Logger()。

5.2.2 局部中间件

上面是全局中间件,所有请求都会进入中间件,但是有时候并非所有请求都需要中间件处理,这时候就需要某几个特殊的 API 接口实现中间件即可。

package mainimport ("errors""fmt""log""net/http""github.com/gin-gonic/gin"
)// 定义局部中间件函数,检查用户权限
func checkAuth() gin.HandlerFunc {return func(ctx *gin.Context) {token := ctx.Query("token")if len(token) == 0 {ctx.Error(errors.New("无权访问"))ctx.JSON(http.StatusForbidden, gin.H{"code": 403, "message": "无权访问"})} else {log.Printf("请求方法:%s 请求路径:%s 正常访问", ctx.Request.Method, ctx.Request.URL.Path)}}
}func main() {// 创建一个 Gin 引擎router := gin.Default()router.GET("/list", checkAuth(), func(ctx *gin.Context) {errors := ctx.Errorsif errors != nil {ctx.Errors = nilreturn}data := struct {// 注意,这里定义字段一定要大写,要不然则不能导出,返回空Id   interface{} `json:"id"`Name string      `json:"name"`}{Id:   1,Name: "phen",}fmt.Println("data: ", data)ctx.JSON(http.StatusOK, gin.H{"code": 200, "message": "请求成功", "data": data})})// 启动 HTTP 服务器router.Run("127.0.0.1:8080")
}

通过浏览器访问测试:
访问成功:
访问成功
无权访问:
无权访问
从两张截图中可以看出,有 token 则访问成功,没 token 则人访问失败!

注意、注意、注意:
这里遇到一个问题,第一次测试是我的代码中没有 ctx.Errors = nil 这句代码,就发现如下情况:

  • 第一次访问不带 token 参数,自然无权访问
  • 第二次访问带上 token, 没有无权访问,但是也没有访问成功结果
  • 为啥呢?chatGPT 告诉我

因为 Gin 框架上下文在一个请求中是共享的,所以在同一个请求的不同处理函数中,上下文中的数据和异常信息是可以共享的。
这种设计有助于在请求的不同处理阶段中传递数据和异常信息,但也需要小心处理,以确保不会导致意外的结果。如果你想要在每次请求中使用一个干净的上下文,可以在每个请求处理函数的开头重新初始化上下文,或者在处理函数之间隔离上下文。
如果你不希望在不同请求之间共享异常信息,你可以在每次请求开始时,将上下文清空或初始化,以确保上下文不会受到之前请求的影响。

所以我加入了这句代码 ctx.Errors = nil,每次访问过之后清楚调异常信息,则每次访问的时候,带 token 则访问成功,不带则无权访问,这样的处理对于新手的我来说应该不是很合理,后面找大佬咨询,或者哪位大佬看到了,评论区指导一下

5.3 中间件的优缺点

有点:

  • 代码复用:中间件可以通过将公共的代码逻辑提取出来,进行封装,实现代码的复用,避免相似逻辑和重复代码。
  • 逻辑解耦:中间件可以将请求和处理逻辑解耦,是的代码更加清晰、模块化和易于维护。
  • 灵活性:中间件可以在不同的路由器上使用,在上面的案例中,/hello GET 和 /add POST 路由都使用了 Logger() 中间件。

缺点:

  • 复杂性:通过中间件处理,可能会增加业务的复杂性,不当使用会导致业务代码难以理解。
  • 性能影响:每次请求都需要经过中间件,这样中间件中逻辑如果过于复杂,可能影响请求API性能。

六、错误处理

Gin 框架中提供了一种简便的方式来处理函数中发生的异常,确保错误能够捕获并且正确的返回给前端。

6.1 上下文存储异常信息

在下面的案例中,定义了一个 failFunc() 函数,此函数的作用就是返回一个异常,当在 Get() 方法中获取到的 err 时,则用 ctx.Error(err) 将错误信息存储在 Gin 上下文中。这样,Gin 框架会在请求处理完毕后,检查是否有存储的异常信息,如果有则把错误信息返回给前端。

package mainimport ("errors""net/http""github.com/gin-gonic/gin"
)func failFunc() error {return errors.New("运行异常")
}func main() {// 创建一个 Gin 引擎router := gin.Default()// 创建一个 Get 请求router.GET("/test/:id", func(ctx *gin.Context) {err := failFunc()if err != nil {// 将错误信息存储在 Gin 上下文中ctx.Error(err)ctx.JSON(http.StatusInternalServerError, gin.H{"code": 500, "message": "服务器异常"})return}ctx.JSON(http.StatusOK, gin.H{"code": 200, "message": "请求成功"})})// 启动服务router.Run("127.0.0.1:8080")
}

通过 postman 调用测试:

请求:http://127.0.01:8080/test/10?name=phen
响应:
{"code": 500,"message": "服务器异常"
}

不过我发现,如果在出现异常是,也就是 err 不为空是,里面的 return 不要,则后面所有的 ctx.JSONctx.String等,都会成功放回,所以请求结果会如下:

请求:http://127.0.01:8080/test/10?name=phen
响应:
{"code": 500,"message": "服务器异常"
}{"code": 200,"message": "请求成功"
}请求结束

这一点不会像 Spring框架中,response 过之后,如果再 response 则会报错。

总之,Gin 框架通过在 Gin 上下文中存储错误信息的方式,提供了方法处理错误的机制,使得处理函数中的错误被捕获并且能够返回给前端。
这样有助于用户体验和调试信息。

6.2 获取异常信息

而也可以通过 ctx.Errors 获取到所有运行中的异常信息

fmt.Println("运行时的所有异常:", ctx.Errors)

只要在 return 前通过 Errors() 方法获取存储在 Gin 中的异常信息,就可以拿到所有的运行过程中的异常,以便业务逻辑的判断和处理。

七、总结

什么是微框架(Gin),Gin 框架是一个轻量级的,高性能的 Web 框架,专门为构架快速的 Web 应用和 API 而设计。它是基于 Go 语言的标准库开发,提供简单易用的 API 和其他更多的功能,开发者可以快速的构建出 Web 应用并且部署。
通过 go get github.com/gin-gonic/gin 来安装 Gin 框架到开发者环境,通过 框架提供的 路由和处理函数来快速开发 API,接受参数通过函数处理业务逻辑,然后通过 Gin 框架提供的 JSON、String、HTML等方法返回给前端不同类型数据。
通过中间件来处理公共的业务逻辑,比如认证授权、日志记录等。
也有异常处理机制,Gin 通过上下文存储异常信息,然后把异常信息返回给前端来实现异常的处理机制,提高用户体验和调试信息。
最后,Gin 框架总算是有些入门了,后面继续学习框架其他内容,然后博客分享。


现阶段还是对 Go 语言的学习阶段,想必有一些地方考虑的不全面,本文示例全部是亲自手敲代码并且执行通过。
如有问题,还请指教。
评论去告诉我哦!!!一起学习一起进步!!!

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