【Golang源码分析】Go Web常用程序包gorilla/mux的使用与源码简析

不念不忘少年蓝@ 2022-12-23 06:15 149阅读 0赞

### 目录【阅读时间：约10分钟】 ###

*  一.概述
 *  二.对比: gorilla/mux与net/http DefaultServeMux
 *  三.简单使用
 *  四.源码简析
 *   *  1.NewRouter函数
     *  2.HandleFunc函数
     *   *  设置路由的HTTP方法
         *  设置路由的域名
         *  限制HTTP 方案
         *  设置路径前缀和子路由
     *  3.PathPrefix函数
 *  五.References

# 一.概述 #

gorilla/mux程序包，是一个强大的url路由和调度器，它具有小巧但是稳定高效的特性。

不仅可以支持正则路由，还可以按照Method、header、host等信息匹配，可以从我们设定的路由表达式中提取出参数方便上层应用，而且完全兼容http.ServerMux。

# 二.对比: gorilla/mux与net/http DefaultServeMux #

Go 官方标准库 `net/http` 自带的 `DefaultServeMux` 底层实现，通过 `DefaultServeMux` 提供的路由处理器虽然简单易上手，但是存在很多不足，比如：

*  不支持参数设定，例如 `/user/:uid` 这种泛类型匹配；
 *  对 REST 风格接口支持不友好，无法限制访问路由的方法；
 *  对于拥有很多路由规则的应用，编写大量路由规则非常繁琐。

为此，我们可以使用第三方库 `gorilla/mux` 提供的更加强大的路由处理器（`mux` 代表 `HTTP request multiplexer`，即 HTTP 请求多路复用器），和 `http.ServeMux` 实现原理一样，`gorilla/mux` 提供的路由器实现类 `mux.Router` 也会匹配用户请求与系统注册的路由规则，然后将用户请求转发过去。

`mux.Router` 主要具备以下特性：

*  实现了 `http.Handler` 接口，所以和 `http.ServeMux` 完全兼容；
 *  可以基于 URL 主机、路径、前缀、scheme、请求头、请求参数、请求方法进行路由匹配；
 *  URL 主机、路径、查询字符串支持可选的正则匹配；
 *  支持构建或反转已注册的 URL 主机，以便维护对资源的引用；
 *  支持路由嵌套（类似 Laravel 中的路由分组），以便不同路由可以共享通用条件，比如主机、路径前缀等。

# 三.简单使用 #

安装程序包：

go get -u github.com/gorilla/mux

样例①：  
[基于Golang的简单web服务程序开发——CloudGo][Golang_web_CloudGo]  
主要的相关函数为NewServer函数与initRoutes函数：

// NewServer configures and returns a Server.
    func NewServer() *negroni.Negroni { 
    
    	formatter := render.New(render.Options{ 
    		Directory:  "templates",
    		Extensions: []string{ ".html"},
    		IndentJSON: true,
    	})
    
    	n := negroni.Classic()
    	mx := mux.NewRouter()
    
    	initRoutes(mx, formatter)
    
    	n.UseHandler(mx)
    	return n
    }
    
    func initRoutes(mx *mux.Router, formatter *render.Render) { 
    	webRoot := os.Getenv("WEBROOT")
    	if len(webRoot) == 0 { 
    		if root, err := os.Getwd(); err != nil { 
    			panic("Could not retrive working directory")
    		} else { 
    			webRoot = root
    			//fmt.Println(root)
    		}
    	}
    
    	mx.HandleFunc("/api/test", apiTestHandler(formatter)).Methods("GET")
    	mx.HandleFunc("/", homeHandler(formatter)).Methods("GET")
    	mx.HandleFunc("/user", userHandler).Methods("POST")
    	mx.PathPrefix("/").Handler(http.FileServer(http.Dir(webRoot + "/assets/")))
    }

样例②：

package main
    
    import (
        "fmt"
        "github.com/gorilla/mux"
        "log"
        "net/http"
    )
    
    func sayHelloWorld(w http.ResponseWriter, r *http.Request)  { 
        w.WriteHeader(http.StatusOK)  // 设置响应状态码为 200
        fmt.Fprintf(w, "Hello, World!")  // 发送响应到客户端
    }
    
    func main()  { 
        r := mux.NewRouter()
        r.HandleFunc("/hello", sayHelloWorld)
        log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", r))
    }

在 `main` 函数中的第一行显式初始化了 `mux.Router` 作为路由器，然后在这个路由器中注册路由规则，最后将这个路由器传入 `http.ListenAndServe` 方法，整个调用过程和之前并无二致，因为我们前面说了，`mux.Router` 也实现了 `Handler` 接口。

运行这段代码，在浏览器访问 `http://localhost:8080/hello`，即可渲染出如下结果：

Hello, World!

# 四.源码简析 #

gorilla/mux源码可分为context、mux、regex、route四个部分，在CloudGo项目开发过程中，我主要使用了NewRouter、HandleFunc和PathPrefix这三个函数。下面对这三个函数进行分析：

## 1.NewRouter函数 ##

Router是一个结构体，如下：

type Router struct { 
        // Configurable Handler to be used when no route matches.
        NotFoundHandler http.Handler
    
        // Configurable Handler to be used when the request method does not match the route.
        MethodNotAllowedHandler http.Handler
    
        // Parent route, if this is a subrouter.
        parent parentRoute
        // Routes to be matched, in order.
        routes []*Route
        // Routes by name for URL building.
        namedRoutes map[string]*Route
        // See Router.StrictSlash(). This defines the flag for new routes.
        strictSlash bool
        // See Router.SkipClean(). This defines the flag for new routes.
        skipClean bool
        // If true, do not clear the request context after handling the request.
        // This has no effect when go1.7+ is used, since the context is stored
        // on the request itself.
        KeepContext bool
        // see Router.UseEncodedPath(). This defines a flag for all routes.
        useEncodedPath bool
    }

调用NewRouter函数可用来实例化一个Router：

// NewRouter returns a new router instance.
    func NewRouter() *Router { 
        return &Router{ namedRoutes: make(map[string]*Route), KeepContext: false}
    }

这里可以看见，它开辟了一个装Route指针的map，然后默认该Router的`KeepContext`为`false`，意思是在请求被处理完之后清除该请求的上下文。

## 2.HandleFunc函数 ##

// HandleFunc registers a new route with a matcher for the URL path.
    // See Route.Path() and Route.HandlerFunc().
    func (r *Router) HandleFunc(path string, f func(http.ResponseWriter,
    	*http.Request)) *Route { 
    	return r.NewRoute().Path(path).HandlerFunc(f)
    }

若只观察HandleFunc函数，会发现其代码只有几行，其主要功能是使用URL的匹配器注册新路由。

gorilla/mux的HandleFunc函数功能很强大，主要有以下功能：

### 设置路由的HTTP方法 ###

限制路由处理器只处理指定的`HTTP`方法的请求：

router.HandleFunc("/books/{title}", CreateBook).Methods("POST")
    router.HandleFunc("/books/{title}", ReadBook).Methods("GET")
    router.HandleFunc("/books/{title}", UpdateBook).Methods("PUT")
    router.HandleFunc("/books/{title}", DeleteBook).Methods("DELETE")

上面的就是一组可以响应具体`HTTP`方法的`RESTful`风格的接口的路由。

### 设置路由的域名 ###

限制路由处理器只处理访问指定域名加路由的请求：

router.HandleFunc("/books/{title}", BookHandler).Host("www.mybookstore.com")

### 限制HTTP 方案 ###

将请求处理程序可响应的`HTTP`方案限制为`http`或者`https`。

router.HandleFunc("/secure", SecureHandler).Schemes("https")
    router.HandleFunc("/insecure", InsecureHandler).Schemes("http")

### 设置路径前缀和子路由 ###

bookrouter := router.PathPrefix("/books").Subrouter()
    bookrouter.HandleFunc("/", AllBooks)
    bookrouter.HandleFunc("/{title}", GetBook)

## 3.PathPrefix函数 ##

// PathPrefix registers a new route with a matcher for the URL path prefix.
    // See Route.PathPrefix().
    func (r *Router) PathPrefix(tpl string) *Route { 
    	return r.NewRoute().PathPrefix(tpl)
    }

PathPrefix函数源码也只有几行，它的功能只是简单地增加URL的前缀，通常结合HandleFunc函数和Handler函数来使用。

# 五.References #

1.  [基于 gorilla/mux 包实现路由定义和请求分发：基本使用][gorilla_mux]
2.  [gorilla/mux类库解析][gorilla_mux 1]
3.  [Gorilla源码分析之gorilla/mux源码分析][Gorilla_gorilla_mux]
4.  [从一个例子分析gorilla/mux源码][gorilla_mux 2]
5.  [gorilla/mux官方GitHub][gorilla_mux_GitHub]

[Golang_web_CloudGo]: https://blog.csdn.net/weixin_42479092/article/details/109713804
[gorilla_mux]: https://xueyuanjun.com/post/21353
[gorilla_mux 1]: http://shanks.leanote.com/post/gorilla-mux%E7%B1%BB%E5%BA%93%E8%A7%A3%E6%9E%90
[Gorilla_gorilla_mux]: https://blog.csdn.net/screscent/article/details/79642534
[gorilla_mux 2]: https://blog.csdn.net/summer_06/article/details/78732828
[gorilla_mux_GitHub]: https://github.com/gorilla/mux