[Go] Http包 使用简介

请求的结构

HTTP 的交互以请求和响应的应答模式。Go 的请求我们早就见过了，handler 函数的第二个参数 http.Requests。其结构为：

type Request struct {
    Method string

    URL *url.URL
    Proto      string // "HTTP/1.0"
    ProtoMajor int    // 1
    ProtoMinor int    // 0
    Header Header
    Body io.ReadCloser
    ContentLength int64
    TransferEncoding []string
    Close bool
    Host string
    Form url.Values
    PostForm url.Values
    MultipartForm *multipart.Form
  ....
    ctx context.Context
}

从 request 结构可以看到，http 请求的基本信息都囊括了。对于请求而言，主要关注一下请求的 URL，Method，Header，Body 这些结构。

URL

HTTP 的 url 请求格式为 scheme://[userinfo@]host/path[?query][#fragment]， Go 的提供了一个 URL 结构，用来映射 HTTP 的请求 URL。

type URL struct {
  Scheme   string
  Opaque   string
  User     *Userinfo
  Host     string
  Path     string
  RawQuery string
  Fragment string
}

URL 的格式比较明确，其实更好的名词应该是 URI，统一资源定位。url 中比较重要的是查询字符串 query。通常作为 get 请求的参数。query 是一些使用 & 符号分割的 key1=value1&key2=value2 键值对，由于 url 编码是 ASSIC 码，因此 query 需要进行 urlencode。Go 可以通过 request.URI.RawQuery 读取 query

func indexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    info := fmt.Sprintln("URL", r.URL, "HOST", r.Host, "Method", r.Method, "RequestURL", r.RequestURI, "RawQuery", r.URL.RawQuery)
    fmt.Fprintln(w, info)
}

$  curl -X POST -H "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded" -d 'name=vanyar&age=27' "http://127.0.0.1:8000?lang=zh&version=1.1.0"
URL /?lang=zh&version=1.1.0 HOST 127.0.0.1:8000 Method POST RequestURL /?lang=zh&version=1.1.0 RawQuery lang=zh&version=1.1.0

header

header 也是 HTTP 中重要的组成部分。Request 结构中就有 Header 结构，Header 本质上是一个 map（map[string][]string）。将 http 协议的 header的 key-value 进行映射成一个图：

    Host: example.com
    accept-encoding: gzip, deflate
    Accept-Language: en-us
    fOO: Bar
    foo: two

    Header = map[string][]string{
        "Accept-Encoding": {"gzip, deflate"},
        "Accept-Language": {"en-us"},
        "Foo": {"Bar", "two"},
    }

header 中的字段包含了很多通信的设置，很多时候请求都需要指定 Content-Type。

func indexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

    info := fmt.Sprintln(r.Header.Get("Content-Type"))
    fmt.Fprintln(w, info)
}

$  curl -X POST -H "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded" -d 'name=vanyar&age=27' "http://127.0.0.1:8000?lang=zh&version=1.1.0"
application/x-www-form-urlencoded

Golng 提供了不少打印函数，基本上分为三类三种。即 Print Println 和 Printf。
Print 比较简单，打印输出到标准输出流，Println 则也一样不同在于多打印一个换行符。至于 Printf 则是打印格式化字符串，三个方法都返回打印的 bytes 数。Sprint，Sprinln 和 Sprintf 则返回打印的字符串，不会输出到标准流中。Fprint，Fprintf 和 Fprinln 则把输出的结果打印输出到 io.Writer 接口中，http 中则是 http.ReponseWriter 这个对象中，返回打印的 bytes 数。

Body

http 中数据通信，主要通过 body 传输。Go 把 body 封装成 Request 的 Body，它是一个 ReadCloser 接口。接口方法 Reader 也是一个接口，后者有一个Read(p []byte) (n int, err error)方法，因此 body 可以通过读取 byte 数组获取请求的数据。

func indexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

    info := fmt.Sprintln(r.Header.Get("Content-Type"))
    len := r.ContentLength
    body := make([]byte, len)
    r.Body.Read(body)
    fmt.Fprintln(w, info, string(body))
}

$  curl -X POST -H "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded" -d 'name=vanyar&age=27' "http://127.0.0.1:8000?lang=zh&version=1.1.0"
application/x-www-form-urlencoded
 name=vanyar&age=27

可见，当请求的 content-type 为 application/x-www-form-urlencoded， body 也是和 query 一样的格式，key-value 的键值对。换成 json 的请求方式则如下：

$  curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{name: "vanyar", age: 27}' "http://127.0.0.1:8000?lang=zh&version=1.1.0"
application/json
 {name: "vanyar", age: 27}

multipart/form-data 的格式用来上传图片，请求的 body 如下：

#  curl -X POST -H "Content-Type: multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW" -F "name=vanyar" -F "age=27" "http://127.0.0.1:8000?lang=zh&version=1.1.0"
multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW; boundary=------------------------d07972c7800e4c23
 --------------------------d07972c7800e4c23
Content-Disposition: form-data; name="name"

vanyar
--------------------------d07972c7800e4c23
Content-Disposition: form-data; name="age"

27
--------------------------d07972c7800e4c23--

表单

解析 body 可以读取客户端请求的数据。而这个数据是无论是键值对还是 form-data 数据，都比较原始。直接读取解析还是挺麻烦的。这些 body 数据通常也是表单提供。因此 Go 提供处理这些表单数据的方法。

Form

Go 提供了 ParseForm 方法用来解析表单提供的数据，即 content-type 为 x-www-form-urlencode 的数据。

func indexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

    contentType := fmt.Sprintln(r.Header.Get("Content-Type"))

    r.ParseForm()
    fromData := fmt.Sprintf("%#v", r.Form)
    fmt.Fprintf(w, contentType, fromData)

}

$  curl -X POST -H "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded" -d 'name=vanyar&age=27' "http://127.0.0.1:8000?lang=zh&version=1.1.0"
application/x-www-form-urlencoded
%!(EXTRA string=url.Values{"name":[]string{"vanyar"}, "age":[]string{"27"}, "lang":[]string{"zh"}, "version":[]string{"1.1.0"}})%

用来读取数据的结构和方法大致有下面几个：

    fmt.Println(r.Form["lang"])
    fmt.Println(r.PostForm["lang"])
    fmt.Println(r.FormValue("lang"))
    fmt.Println(r.PostFormValue("lang"))

其中 r.Form 和 r.PostForm 必须在调用 ParseForm 之后，才会有数据，否则则是空数组。而 r.FormValue 和 r.PostFormValue("lang") 无需 ParseForm 的调用就能读取数据。

此外 r.Form 和 r.PostForm 都是数组结构，对于 body 和 url 都存在的同名参数，r.Form 会有两个值，即 ["en", "zh"]，而带 POST 前缀的数组和方法，都只能读取 body 的数据。

$  curl -X POST -H "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded" -d 'name=vanyar&age=27&lang=en' "http://127.0.0.1:8000?lang=zh&version=1.1.0"
application/x-www-form-urlencoded
%!(EXTRA string=url.Values{"version":[]string{"1.1.0"}, "name":[]string{"vanyar"}, "age":[]string{"27"}, "lang":[]string{"en", "zh"}})%

此时可以看到，lang 参数不仅 url 的 query 提供了，post 的 body 也提供了，Go 默认以 body 的数据优先，两者的数据都有，并不会覆盖。

如果不想读取 url 的参数，调用 PostForm 或 PostFormValue 读取字段的值即可。

r.PostForm["lang"][0]
r.PostFormValue["lang"]

对于 form-data 的格式的数据，ParseForm 的方法只会解析 url 中的参数，并不会解析 body 中的参数。

$  curl -X POST -H "Content-Type: multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW" -F "name=vanyar" -F "age=27" -F "lang=en" "http://127.0.0.1:8000?lang=zh&version=1.1.0"
multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW; boundary=------------------------5f87d5bfa764488d
%!(EXTRA string=url.Values{"lang":[]string{"zh"}, "version":[]string{"1.1.0"}}
)%

因此当请求的 content-type 为 form-data 的时候，ParseFrom 则需要改成 MutilpartFrom，否则 r.From 是读取不到 body 的内容，只能读取到 query string 中的内容。

MutilpartFrom

ParseMutilpartFrom 方法需要提供一个读取数据长度的参数，然后使用同样的方法读取表单数据，MutilpartFrom 只会读取 body 的数据，不会读取 url 的 query 数据。

func indexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    r.ParseMultipartForm(1024)

    fmt.Println(r.Form["lang"])
    fmt.Println(r.PostForm["lang"])
    fmt.Println(r.FormValue("lang"))
    fmt.Println(r.PostFormValue("lang"))
    fmt.Println(r.MultipartForm.Value["lang"])

    fmt.Fprintln(w, r.MultipartForm.Value)
}

可以看到请求之后返回 map[name:[vanyar] age:[27] lang:[en]]。即 r.MultipartForm.Value 并没有 url 中的参数。

总结一下，读取 urlencode 的编码方式，只需要 ParseForm 即可，读取 form-data 编码需要使用 ParseMultipartForm 方法。如果参数中既有 url，又有 body，From 和 FromValue 方法都能读取。而带Post 前缀的方法，只能读取 body 的数据内容。其中 MultipartForm 的数据通过 r.MultipartForm.Value 访问得到。

文件上传

form-data 格式用得最多方式就是在图片上传的时候。r.MultipartForm.Value 是 post 的 body 字段数据，r.MultipartForm.File 则包含了图片数据：

func indexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

    r.ParseMultipartForm(1024)
    fileHeader := r.MultipartForm.File["file"][0]
    fmt.Println(fileHeader)
    file, err := fileHeader.Open()
    if err == nil{
        data, err := ioutil.ReadAll(file)
        if err == nil{
            fmt.Println(len(data))
            fmt.Fprintln(w, string(data))
        }
    }
    fmt.Println(err)
}

发出请求之后，可以看见返回了图片。当然，Go 提供了更好的工具函数 r.FormFile，直接读取上传文件数据。而不需要再使用 ParseMultipartForm 方法。

    file, _, err := r.FormFile("file")

    if err == nil{
        data, err := ioutil.ReadAll(file)
        if err == nil{
            fmt.Println(len(data))
            fmt.Fprintln(w, string(data))
        }
    }
    fmt.Println(err)

这种情况只适用于出了文件字段没有其他字段的时候，如果仍然需要读取 lang 参数，还是需要加上 ParseMultipartForm 调用的。读取到了上传文件，接下来就是很普通的写文件的 io 操作了。

JSON

现在流行前后端分离，客户端兴起了一些框架，angular，vue，react 等提交的数据，通常习惯为 json 的格式。对于 json 格式，body 就是原生的 json 字串。也就是 Go 解密 json 为 Go 的数据结构。

type Person struct {
    Name string
    Age int
}

func indexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    decode := json.NewDecoder(r.Body)
    var p Person
    err := decode.Decode(&p)
    if err != nil{
        log.Fatalln(err)
    }
    info := fmt.Sprintf("%T\n%#v\n", p, p)
    fmt.Fprintln(w, info)
}

$  curl -X POST -H "Content-Type: application/json"  -d '{"name": "vanyar", "age": 27 }' "http://127.0.0.1:8000?lang=zh&version=1.1.0"
main.Person
main.Person{Name:"vanyar", Age:27}

更多关于 json 的细节，以后再做讨论。访问官网文档获取更多的信息。

Response

请求和响应是 http 的孪生兄弟，不仅它们的报文格式类似，相关的处理和构造也类似。Go 构造响应的结构是 ResponseWriter 接口。

type ResponseWriter interface {
    Header() Header
    Write([]byte) (int, error)
    WriteHeader(int)
}

里面的方法也很简单，Header 方法返回一个 header 的 map 结构。WriteHeader 则会返回响应的状态码。Write 返回给客户端的数据。

我们已经使用了 fmt.Fprintln 方法，直接向 w 写入响应的数据。也可以调用 Write 方法返回的字符。

func indexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    str := `<html>
<head><title>Go Web Programming</title></head>
<body><h1>Hello World</h1></body>
</html>`
    w.Write([]byte(str))
}                                                                           

$  curl -i http://127.0.0.1:8000/
HTTP/1.1 200 OK
Date: Wed, 07 Dec 2016 09:13:04 GMT
Content-Length: 95
Content-Type: text/html; charset=utf-8

<html>
<head><title>Go Web Programming</title></head>
<body><h1>Hello World</h1></body>
</html>%   

Go 根据返回的字符，自动修改成了 text/html 的 Content-Type 格式。返回数据自定义通常需要修改 header 相关信息。

func indexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.WriteHeader(501)
    fmt.Fprintln(w, "No such service, try next door")
}

$ curl -i http://127.0.0.1:8000/
HTTP/1.1 501 Not Implemented
Date: Wed, 07 Dec 2016 09:14:58 GMT
Content-Length: 31
Content-Type: text/plain; charset=utf-8

No such service, try next door

重定向

重定向的功能可以更加设置 header 的 location 和 http 状态码实现。

func indexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.Header().Set("Location", "https://google.com")
    w.WriteHeader(302)
}

$  curl -i http://127.0.0.1:8000/
HTTP/1.1 302 Found
Location: https://google.com
Date: Wed, 07 Dec 2016 09:20:19 GMT
Content-Length: 31
Content-Type: text/plain; charset=utf-8

重定向是常用的功能，因此 Go 也提供了工具方法，http.Redirect(w, r, "https://google.com", http.StatusFound)。

与请求的 Header 结构一样，w.Header 也有几个方法用来设置 headers

func (h Header) Add(key, value string) {
    textproto.MIMEHeader(h).Add(key, value)
}

func (h Header) Set(key, value string) {
    textproto.MIMEHeader(h).Set(key, value)
}

func (h MIMEHeader) Add(key, value string) {
    key = CanonicalMIMEHeaderKey(key)
    h[key] = append(h[key], value)
}

func (h MIMEHeader) Set(key, value string) {
    h[CanonicalMIMEHeaderKey(key)] = []string{value}
}

Set和Add方法都可以设置 headers，对于已经存在的 key，Add 会追加一个值 value 的数组中，，set 则是直接替换 value 的值。即 append 和赋值的差别。

Json

请求发送的数据可以是 JSON，同样响应的数据也可以是 json。restful 风格的 api 也是返回 json 格式的数据。对于请求是解码 json 字串，响应则是编码 json 字串，Go 提供了标准库 encoding/json

type Post struct {
    User string
    Threads []string
}

func indexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
    post := &Post{
        User: "vanyar",
        Threads: []string{"first", "second", "third"},
    }
    json, _ := json.Marshal(post)
    w.Write(json)
}

$  curl -i http://127.0.0.1:8000/
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json
Date: Thu, 08 Dec 2016 06:45:17 GMT
Content-Length: 54

{"User":"vanyar","Threads":["first","second","third"]}

当然，更多的 json 处理细节稍后再做介绍。

总结

对于 web 应用程式，处理请求，返回响应是基本的内容。Golang 很好的封装了 Request 和 ReponseWriter 给开发者。无论是请求还是响应，都是针对 url，header 和 body 相关数据的处理。也是 http 协议的基本内容。

除了 body 的数据处理，有时候也需要处理 header 中的数据，一个常见的例子就是处理 cookie。这将会在 cookie 的话题中讨论。