Web框架之Gin介绍及使用
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。 如果你是性能和高效的追求者, 你会爱上Gin。
Gin框架介绍
Go世界里最流行的Web框架，Github上有32K+star。 基于httprouter开发的Web框架。 中文文档齐全，简单易用的轻量级框架。
Gin框架安装与使用
安装
下载并安装Gin:
go get -u github.com/gin-gonic/gin
第一个Gin示例：
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()
}
将上面的代码保存并编译执行，然后使用浏览器打开127.0.0.1:8080/hello就能看到一串JSON字符串。
RESTful API
REST与技术无关，代表的是一种软件架构风格，REST是Representational State Transfer的简称，中文翻译为“表征状态转移”或“表现层状态转化”。
推荐阅读阮一峰 理解RESTful架构
简单来说，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。
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。
只要API程序遵循了REST风格，那就可以称其为RESTful API。目前在前后端分离的架构中，前后端基本都是通过RESTful API来进行交互。
例如，我们现在要编写一个管理书籍的系统，我们可以查询对一本书进行查询、创建、更新和删除等操作，我们在编写程序的时候就要设计客户端浏览器与我们Web服务端交互的方式和路径。按照经验我们通常会设计成如下模式：
| 请求方法 | URL | 含义 |
|---|---|---|
| GET | /book | 查询书籍信息 |
| POST | /create_book | 创建书籍记录 |
| POST | /update_book | 更新书籍信息 |
| POST | /delete_book | 删除书籍信息 |
同样的需求我们按照RESTful API设计如下：
| 请求方法 | URL | 含义 |
|---|---|---|
| GET | /book | 查询书籍信息 |
| POST | /book | 创建书籍记录 |
| PUT | /book | 更新书籍信息 |
| DELETE | /book | 删除书籍信息 |
Gin框架支持开发RESTful API的开发。
func main() {
r := gin.Default()
r.GET("/book", func(c *gin.Context) {
c.JSON(200, gin.H{
"message": "GET",
})
})
r.POST("/book", func(c *gin.Context) {
c.JSON(200, gin.H{
"message": "POST",
})
})
r.PUT("/book", func(c *gin.Context) {
c.JSON(200, gin.H{
"message": "PUT",
})
})
r.DELETE("/book", func(c *gin.Context) {
c.JSON(200, gin.H{
"message": "DELETE",
})
})
}
开发RESTful API的时候我们通常使用Postman来作为客户端的测试工具。
Gin渲染
HTML渲染
我们首先定义一个存放模板文件的templates文件夹，然后在其内部按照业务分别定义一个posts文件夹和一个users文件夹。 posts/index.html文件的内容如下：
{{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}}
users/index.html文件的内容如下：
{{define "users/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>users/index</title>
</head>
<body>
{{.title}}
</body>
</html>
{{end}}
Gin框架中使用LoadHTMLGlob()或者LoadHTMLFiles()方法进行HTML模板渲染。
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.GET("users/index", func(c *gin.Context) {
c.HTML(http.StatusOK, "users/index.html", gin.H{
"title": "users/index",
})
})
r.Run(":8080")
}
自定义模板函数
定义一个不转义相应内容的safe模板函数如下：
func main() {
router := gin.Default()
router.SetFuncMap(template.FuncMap{
"safe": func(str string) template.HTML{
return template.HTML(str)
},
})
router.LoadHTMLFiles("./index.tmpl")
router.GET("/index", func(c *gin.Context) {
c.HTML(http.StatusOK, "index.tmpl", "<a href='https://liwenzhou.com'>李文周的博客</a>")
})
router.Run(":8080")
}
在index.html中使用定义好的safe模板函数：
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<title>修改模板引擎的标识符</title>
</head>
<body>
<div>{{ . | safe }}</div>
</body>
</html>
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。
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，具体示例如下：
首先，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：
templates
├── includes
│ ├── home.tmpl
│ └── index.tmpl
├── layouts
│ └── base.tmpl
└── scripts.tmpl
然后我们定义一个loadTemplates函数如下：
func loadTemplates(templatesDir string) multitemplate.Renderer {
r := multitemplate.NewRenderer()
layouts, err := filepath.Glob(templatesDir + "/layouts/*.tmpl")
if err != nil {
panic(err.Error())
}
includes, err := filepath.Glob(templatesDir + "/includes/*.tmpl")
if err != nil {
panic(err.Error())
}
// 为layouts/和includes/目录生成 templates map
for _, include := range includes {
layoutCopy := make([]string, len(layouts))
copy(layoutCopy, layouts)
files := append(layoutCopy, include)
r.AddFromFiles(filepath.Base(include), files...)
}
return r
}
我们在main函数中
func indexFunc(c *gin.Context){
c.HTML(http.StatusOK, "index.tmpl", nil)
}
func homeFunc(c *gin.Context){
c.HTML(http.StatusOK, "home.tmpl", nil)
}
func main(){
r := gin.Default()
r.HTMLRender = loadTemplates("./templates")
r.GET("/index", indexFunc)
r.GET("/home", homeFunc)
r.Run()
}
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
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
注意需要使用具名的结构体类型。
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(http.StatusOK, data)
})
获取参数
获取querystring参数
querystring指的是URL中?后面携带的参数，例如：/user/search?username=小王子&address=沙河。 获取请求的querystring参数的方法如下：
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", "小王子")
//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
请求的数据通过form表单来提交，例如向/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", "小王子")
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path参数
请求的参数通过URL路径传递，例如：/user/search/小王子/沙河。 获取请求URL路径中的参数的方式如下。
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
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。 下面的示例代码演示了.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
文件上传前端页面代码：
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<title>上传文件示例</title>
</head>
<body>
<form action="/upload" method="post" enctype="multipart/form-data">
<input type="file" name="f1">
<input type="submit" value="上传">
</form>
</body>
</html>
后端gin框架部分代码：
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
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) {...})
此外，还有一个可以匹配所有请求方法的Any方法如下：
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。
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。
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()
}
路由组也是支持嵌套的，例如：
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) {...})
}
通常我们将路由分组用在划分业务逻辑或划分API版本时。
路由原理
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。
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。
定义中间件
Gin中的中间件必须是一个gin.HandlerFunc类型。例如我们像下面的代码一样定义一个统计请求耗时的中间件。
// 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", "小王子") // 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)
}
}
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。
为全局路由注册
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
为路由组注册中间件有以下两种写法。
写法1：
shopGroup := r.Group("/shop", StatCost())
{
shopGroup.GET("/index", func(c *gin.Context) {...})
...
}
写法2：
shopGroup := r.Group("/shop")
shopGroup.Use(StatCost())
{
shopGroup.GET("/index", func(c *gin.Context) {...})
...
}
中间件注意事项
gin默认中间件
gin.Default()默认使用了Logger和Recovery中间件，其中：
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()）。
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