Golang 微框架 Gin 简介
框架一直是敏捷开发中的利器，能让开发者很快的上手并做出应用，甚至有的时候，脱离了框架，一些开发者都不会写程序了。成长总不会一蹴而就，从写出程序获取成就感，再到精通框架，快速构造应用，当这些方面都得心应手的时候，可以尝试改造一些框架，或是自己创造一个。
曾经我以为Python世界里的框架已经够多了，后来发现相比golang简直小巫见大巫。golang提供的net/http库已经很好了，对于http的协议的实现非常好，基于此再造框架，也不会是难事，因此生态中出现了很多框架。既然构造框架的门槛变低了，那么低门槛同样也会带来质量参差不齐的框架。
考察了几个框架，通过其github的活跃度，维护的team，以及生产环境中的使用率。发现Gin还是一个可以学习的轻巧框架。
Gin
Gin是一个golang的微框架，封装比较优雅，API友好，源码注释比较明确，已经发布了1.0版本。具有快速灵活，容错方便等特点。其实对于golang而言，web框架的依赖要远比Python，Java之类的要小。自身的net/http足够简单，性能也非常不错。框架更像是一些常用函数或者工具的集合。借助框架开发，不仅可以省去很多常用的封装带来的时间，也有助于团队的编码风格和形成规范。
下面就Gin的用法做一个简单的介绍。
首先需要安装，安装比较简单，使用go get即可
go get gopkg.in/gin-gonic/gin.v1
gin的版本托管再 gopkg的网站上。我在安装的过程中，gokpg卡住了，后来不得不根据gin里的godep的文件，把响应的源码从github上下载，然后copy到对应的目录。
关于golang的包管理和依赖，我们以后再讨论。
Hello World
使用Gin实现Hello world非常简单，创建一个router，然后使用其Run的方法：
import ( "gopkg.in/gin-gonic/gin.v1" "net/http" ) func main(){ router := gin.Default() router.GET("/", func(c *gin.Context) { c.String(http.StatusOK, "Hello World") }) router.Run(":8000") }
restful路由
gin的路由来自httprouter库。因此httprouter具有的功能，gin也具有，不过gin不支持路由正则表达式：
func main(){ router := gin.Default() router.GET("/user/:name", func(c *gin.Context) { name := c.Param("name") c.String(http.StatusOK, "Hello %s", name) } ) }
冒号:加上一个参数名组成路由参数。可以使用c.Params的方法读取其值。当然这个值是字串string。诸如/user/rsj217，和/user/hello都可以匹配，而/user/和/user/rsj217/不会被匹配。
☁ ~ curl http://127.0.0.1:8000/user/rsj217 Hello rsj217% ☁ ~ curl http://127.0.0.1:8000/user/rsj217/ 404 page not found% ☁ ~ curl http://127.0.0.1:8000/user/ 404 page not found%
除了:，gin还提供了*号处理参数，*号能匹配的规则就更多。
func main(){ router := gin.Default() router.GET("/user/:name/*action", func(c *gin.Context) { name := c.Param("name") action := c.Param("action") message := name + " is " + action c.String(http.StatusOK, message) } } }
访问效果如下：
☁ ~ curl http://127.0.0.1:8000/user/rsj217/
rsj217 is /% ☁ ~ curl http://127.0.0.1:8000/user/rsj217/中国
rsj217 is /中国%
query string参数与body参数
web提供的服务通常是client和server的交互。其中客户端向服务器发送请求，除了路由参数，其他的参数无非两种，查询字符串query string和报文体body参数。所谓query string，即路由用，用?以后连接的key1=value2&key2=value2的形式的参数。当然这个key-value是经过urlencode编码。
query string
对于参数的处理，经常会出现参数不存在的情况，对于是否提供默认值，gin也考虑了，并且给出了一个优雅的方案：
func main(){ router := gin.Default() router.GET("/welcome", func(c *gin.Context) { firstname := c.DefaultQuery("firstname", "Guest") lastname := c.Query("lastname") c.String(http.StatusOK, "Hello %s %s", firstname, lastname) }) router.Run() }
使用c.DefaultQuery方法读取参数，其中当参数不存在的时候，提供一个默认值。使用Query方法读取正常参数，当参数不存在的时候，返回空字串：
之所以使用中文，是为了说明urlencode。注意，当firstname为空字串的时候，并不会使用默认的Guest值，空值也是值，DefaultQuery只作用于key不存在的时候，提供默认值。
body
http的报文体传输数据就比query string稍微复杂一点，常见的格式就有四种。例如application/json，application/x-www-form-urlencoded, application/xml和multipart/form-data。后面一个主要用于图片上传。json格式的很好理解，urlencode其实也不难，无非就是把query string的内容，放到了body体里，同样也需要urlencode。默认情况下，c.PostFROM解析的是x-www-form-urlencoded或from-data的参数。
func main(){ router := gin.Default() router.POST("/form_post", func(c *gin.Context) { message := c.PostForm("message") nick := c.DefaultPostForm("nick", "anonymous") c.JSON(http.StatusOK, gin.H{ "status": gin.H{ "status_code": http.StatusOK, "status": "ok", }, "message": message, "nick": nick, }) }) }
与get处理query参数一样，post方法也提供了处理默认参数的情况。同理，如果参数不存在，将会得到空字串。
☁ ~ curl -X POST http://127.0.0.1:8000/form_post -H "Content-Type:application/x-www-form-urlencoded" -d "message=hello&nick=rsj217" | python -m json.tool % Total % Received % Xferd Average Speed Time Time Time Current Dload Upload Total Spent Left Speed 100 104 100 79 100 25 48555 15365 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 79000 { "message": "hello", "nick": "rsj217", "status": { "status": "ok", "status_code": 200 } }
前面我们使用c.String返回响应，顾名思义则返回string类型。content-type是plain或者text。调用c.JSON则返回json数据。其中gin.H封装了生成json的方式，是一个强大的工具。使用golang可以像动态语言一样写字面量的json，对于嵌套json的实现，嵌套gin.H即可。
发送数据给服务端，并不是post方法才行，put方法一样也可以。同时querystring和body也不是分开的，两个同时发送也可以：
func main(){ router := gin.Default() router.PUT("/post", func(c *gin.Context) { id := c.Query("id") page := c.DefaultQuery("page", "0") name := c.PostForm("name") message := c.PostForm("message") fmt.Printf("id: %s; page: %s; name: %s; message: %s \n", id, page, name, message) c.JSON(http.StatusOK, gin.H{ "status_code": http.StatusOK, }) }) }
上面的例子，展示了同时使用查询字串和body参数发送数据给服务器。
文件上传
上传单个文件
前面介绍了基本的发送数据，其中multipart/form-data转用于文件上传。gin文件上传也很方便，和原生的net/http方法类似，不同在于gin把原生的request封装到c.Request中了。
func main(){ router := gin.Default() router.POST("/upload", func(c *gin.Context) { name := c.PostForm("name") fmt.Println(name) file, header, err := c.Request.FormFile("upload") if err != nil { c.String(http.StatusBadRequest, "Bad request") return } filename := header.Filename fmt.Println(file, err, filename) out, err := os.Create(filename) if err != nil { log.Fatal(err) } defer out.Close() _, err = io.Copy(out, file) if err != nil { log.Fatal(err) } c.String(http.StatusCreated, "upload successful") }) router.Run(":8000") }
使用c.Request.FormFile解析客户端文件name属性。如果不传文件，则会抛错，因此需要处理这个错误。一种方式是直接返回。然后使用os的操作，把文件数据复制到硬盘上。
使用下面的命令可以测试上传，注意upload为c.Request.FormFile指定的参数，其值必须要是绝对路径：
curl -X POST http://127.0.0.1:8000/upload -F "upload=@/Users/ghost/Desktop/pic.jpg" -H "Content-Type: multipart/form-data"
上传多个文件
单个文件上传很简单，别以为多个文件就会很麻烦。依葫芦画瓢，所谓多个文件，无非就是多一次遍历文件，然后一次copy数据存储即可。下面只写handler，省略main函数的初始化路由和开启服务器监听了：
router.POST("/multi/upload", func(c *gin.Context) { err := c.Request.ParseMultipartForm(200000) if err != nil { log.Fatal(err) } formdata := c.Request.MultipartForm files := formdata.File["upload"] for i, _ := range files { / file, err := files[i].Open() defer file.Close() if err != nil { log.Fatal(err) } out, err := os.Create(files[i].Filename) defer out.Close() if err != nil { log.Fatal(err) } _, err = io.Copy(out, file) if err != nil { log.Fatal(err) } c.String(http.StatusCreated, "upload successful") } })
与单个文件上传类似，只不过使用了c.Request.MultipartForm得到文件句柄，再获取文件数据，然后遍历读写。
使用curl上传
curl -X POST http://127.0.0.1:8000/multi/upload -F "upload=@/Users/ghost/Desktop/pic.jpg" -F "upload=@
表单上传
上面我们使用的都是curl上传，实际上，用户上传图片更多是通过表单，或者ajax和一些requests的请求完成。下面展示一下web的form表单如何上传。
我们先要写一个表单页面，因此需要引入gin如何render模板。前面我们见识了c.String和c.JSON。下面就来看看c.HTML方法。
首先需要定义一个模板的文件夹。然后调用c.HTML渲染模板，可以通过gin.H给模板传值。至此，无论是String，JSON还是HTML，以及后面的XML和YAML，都可以看到Gin封装的接口简明易用。
创建一个文件夹templates，然后再里面创建html文件upload.html:
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>upload</title> </head> <body> <h3>Single Upload</h3> <form action="/upload", method="post" enctype="multipart/form-data"> <input type="text" value="hello gin" /> <input type="file" name="upload" /> <input type="submit" value="upload" /> </form> <h3>Multi Upload</h3> <form action="/multi/upload", method="post" enctype="multipart/form-data"> <input type="text" value="hello gin" /> <input type="file" name="upload" /> <input type="file" name="upload" /> <input type="submit" value="upload" /> </form> </body> </html>
upload 很简单，没有参数。一个用于单个文件上传，一个用于多个文件上传。
router.LoadHTMLGlob("templates/*") router.GET("/upload", func(c *gin.Context) { c.HTML(http.StatusOK, "upload.html", gin.H{}) })
使用LoadHTMLGlob定义模板文件路径。
参数绑定
我们已经见识了x-www-form-urlencoded类型的参数处理，现在越来越多的应用习惯使用JSON来通信，也就是无论返回的response还是提交的request，其content-type类型都是application/json的格式。而对于一些旧的web表单页还是x-www-form-urlencoded的形式，这就需要我们的服务器能改hold住这多种content-type的参数了。
Python的世界里很好解决，毕竟动态语言不需要实现定义数据模型。因此可以写一个装饰器将两个格式的数据封装成一个数据模型。golang中要处理并非易事，好在有gin，他们的model bind功能非常强大。
type User struct { Username string `form:"username" json:"username" binding:"required"` Passwd string `form:"passwd" json:"passwd" bdinding:"required"` Age int `form:"age" json:"age"` } func main(){ router := gin.Default() router.POST("/login", func(c *gin.Context) { var user User var err error contentType := c.Request.Header.Get("Content-Type") switch contentType { case "application/json": err = c.BindJSON(&user) case "application/x-www-form-urlencoded": err = c.BindWith(&user, binding.Form) } if err != nil { fmt.Println(err) log.Fatal(err) } c.JSON(http.StatusOK, gin.H{ "user": user.Username, "passwd": user.Passwd, "age": user.Age, }) }) }
先定义一个User模型结构体，然后针对客户端的content-type，一次使BindJSON和BindWith方法。
☁ ~ curl -X POST http://127.0.0.1:8000/login -H "Content-Type:application/x-www-form-urlencoded" -d "username=rsj217&passwd=123&age=21" | python -m json.tool % Total % Received % Xferd Average Speed Time Time Time Current Dload Upload Total Spent Left Speed 100 79 100 46 100 33 41181 29543 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 46000 { "age": 21, "passwd": "123", "username": "rsj217" } ☁ ~ curl -X POST http://127.0.0.1:8000/login -H "Content-Type:application/x-www-form-urlencoded" -d "username=rsj217&passwd=123&new=21" | python -m json.tool % Total % Received % Xferd Average Speed Time Time Time Current Dload Upload Total Spent Left Speed 100 78 100 45 100 33 37751 27684 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 45000 { "age": 0, "passwd": "123", "username": "rsj217" } ☁ ~ curl -X POST http://127.0.0.1:8000/login -H "Content-Type:application/x-www-form-urlencoded" -d "username=rsj217&new=21" | python -m json.tool % Total % Received % Xferd Average Speed Time Time Time Current Dload Upload Total Spent Left Speed 0 0 0 0 0 0 0 0 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 0curl: (52) Empty reply from server No JSON object could be decoded
可以看到，结构体中，设置了binding标签的字段（username和passwd），如果没传会抛错误。非banding的字段（age），对于客户端没有传，User结构会用零值填充。对于User结构没有的参数，会自动被忽略。
改成json的效果类似：
☁ ~ curl -X POST http://127.0.0.1:8000/login -H "Content-Type:application/json" -d '{"username": "rsj217", "passwd": "123", "age": 21}' | python -m json.tool % Total % Received % Xferd Average Speed Time Time Time Current Dload Upload Total Spent Left Speed 100 96 100 46 100 50 32670 35511 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 50000 { "age": 21, "passwd": "123", "username": "rsj217" } ☁ ~ curl -X POST http://127.0.0.1:8000/login -H "Content-Type:application/json" -d '{"username": "rsj217", "passwd": "123", "new": 21}' | python -m json.tool % Total % Received % Xferd Average Speed Time Time Time Current Dload Upload Total Spent Left Speed 100 95 100 45 100 50 49559 55066 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 50000 { "age": 0, "passwd": "123", "username": "rsj217" } ☁ ~ curl -X POST http://127.0.0.1:8000/login -H "Content-Type:application/json" -d '{"username": "rsj217", "new": 21}' | python -m json.tool % Total % Received % Xferd Average Speed Time Time Time Current Dload Upload Total Spent Left Speed 0 0 0 0 0 0 0 0 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 0curl: (52) Empty reply from server No JSON object could be decoded ☁ ~ curl -X POST http://127.0.0.1:8000/login -H "Content-Type:application/json" -d '{"username": "rsj217", "passwd": 123, "new": 21}' | python -m json.tool % Total % Received % Xferd Average Speed Time Time Time Current Dload Upload Total Spent Left Speed 0 0 0 0 0 0 0 0 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 0curl: (52) Empty reply from server No JSON object could be decoded
使用json还需要注意一点，json是有数据类型的，因此对于 {"passwd": "123"} 和 {"passwd": 123}是不同的数据类型，解析需要符合对应的数据类型,否则会出错。
当然，gin还提供了更加高级方法，c.Bind，它会更加content-type自动推断是bind表单还是json的参数。
router.POST("/login", func(c *gin.Context) { var user User err := c.Bind(&user) if err != nil { fmt.Println(err) log.Fatal(err) } c.JSON(http.StatusOK, gin.H{ "username": user.Username, "passwd": user.Passwd, "age": user.Age, }) })
多格式渲染
既然请求可以使用不同的content-type，响应也如此。通常响应会有html，text，plain，json和xml等。
gin提供了很优雅的渲染方法。到目前为止，我们已经见识了c.String， c.JSON，c.HTML，下面介绍一下c.XML。
router.GET("/render", func(c *gin.Context) { contentType := c.DefaultQuery("content_type", "json") if contentType == "json" { c.JSON(http.StatusOK, gin.H{ "user": "rsj217", "passwd": "123", }) } else if contentType == "xml" { c.XML(http.StatusOK, gin.H{ "user": "rsj217", "passwd": "123", }) } })
结果如下：
☁ ~ curl http://127.0.0.1:8000/render\?content_type\=json {"passwd":"123","user":"rsj217"} ☁ ~ curl http://127.0.0.1:8000/render\?content_type\=xml <map><user>rsj217</user><passwd>123</passwd></map>%
重定向
gin对于重定向的请求，相当简单。调用上下文的Redirect方法：
router.GET("/redict/google", func(c *gin.Context) { c.Redirect(http.StatusMovedPermanently, "https://google.com") })
分组路由
熟悉Flask的同学应该很了解蓝图分组。Flask提供了蓝图用于管理组织分组api。gin也提供了这样的功能，让你的代码逻辑更加模块化，同时分组也易于定义中间件的使用范围。
v1 := router.Group("/v1") v1.GET("/login", func(c *gin.Context) { c.String(http.StatusOK, "v1 login") }) v2 := router.Group("/v2") v2.GET("/login", func(c *gin.Context) { c.String(http.StatusOK, "v2 login") })
访问效果如下：
☁ ~ curl http://127.0.0.1:8000/v1/login v1 login% ☁ ~ curl http://127.0.0.1:8000/v2/login v2 login%
middleware中间件
golang的net/http设计的一大特点就是特别容易构建中间件。gin也提供了类似的中间件。需要注意的是中间件只对注册过的路由函数起作用。对于分组路由，嵌套使用中间件，可以限定中间件的作用范围。中间件分为全局中间件，单个路由中间件和群组中间件。
全局中间件
先定义一个中间件函数：
func MiddleWare() gin.HandlerFunc { return func(c *gin.Context) { fmt.Println("before middleware") c.Set("request", "clinet_request") c.Next() fmt.Println("before middleware") } }
该函数很简单，只会给c上下文添加一个属性，并赋值。后面的路由处理器，可以根据被中间件装饰后提取其值。需要注意，虽然名为全局中间件，只要注册中间件的过程之前设置的路由，将不会受注册的中间件所影响。只有注册了中间件一下代码的路由函数规则，才会被中间件装饰。
router.Use(MiddleWare()) { router.GET("/middleware", func(c *gin.Context) { request := c.MustGet("request").(string) req, _ := c.Get("request") c.JSON(http.StatusOK, gin.H{ "middile_request": request, "request": req, }) }) }
使用router装饰中间件，然后在/middlerware即可读取request的值，注意在router.Use(MiddleWare())代码以上的路由函数，将不会有被中间件装饰的效果。使用花括号包含被装饰的路由函数只是一个代码规范，即使没有被包含在内的路由函数，只要使用router进行路由，都等于被装饰了。想要区分权限范围，可以使用组返回的对象注册中间件。
☁ ~ curl http://127.0.0.1:8000/middleware {"middile_request":"clinet_request","request":"clinet_request"}
如果没有注册就使用MustGet方法读取c的值将会抛错，可以使用Get方法取而代之。
上面的注册装饰方式，会让所有下面所写的代码都默认使用了router的注册过的中间件。
单个路由中间件
当然，gin也提供了针对指定的路由函数进行注册。
router.GET("/before", MiddleWare(), func(c *gin.Context) { request := c.MustGet("request").(string) c.JSON(http.StatusOK, gin.H{ "middile_request": request, }) })
把上述代码写在 router.Use(Middleware())之前，同样也能看见/before被装饰了中间件。
群组中间件
群组的中间件也类似，只要在对于的群组路由上注册中间件函数即可：
authorized := router.Group("/", MyMiddelware()) // 或者这样用： authorized := router.Group("/") authorized.Use(MyMiddelware()) { authorized.POST("/login", loginEndpoint) }
群组可以嵌套，因为中间件也可以根据群组的嵌套规则嵌套。
中间件实践
中间件最大的作用，莫过于用于一些记录log，错误handler，还有就是对部分接口的鉴权。下面就实现一个简易的鉴权中间件。
router.GET("/auth/signin", func(c *gin.Context) { cookie := &http.Cookie{ Name: "session_id", Value: "123", Path: "/", HttpOnly: true, } http.SetCookie(c.Writer, cookie) c.String(http.StatusOK, "Login successful") }) router.GET("/home", AuthMiddleWare(), func(c *gin.Context) { c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"data": "home"}) })
登录函数会设置一个session_id的cookie，注意这里需要指定path为/，不然gin会自动设置cookie的path为/auth，一个特别奇怪的问题。/homne的逻辑很简单，使用中间件AuthMiddleWare注册之后，将会先执行AuthMiddleWare的逻辑，然后才到/home的逻辑。
AuthMiddleWare的代码如下：
func AuthMiddleWare() gin.HandlerFunc { return func(c *gin.Context) { if cookie, err := c.Request.Cookie("session_id"); err == nil { value := cookie.Value fmt.Println(value) if value == "123" { c.Next() return } } c.JSON(http.StatusUnauthorized, gin.H{ "error": "Unauthorized", }) c.Abort() return } }
从上下文的请求中读取cookie，然后校对cookie，如果有问题，则终止请求，直接返回，这里使用了c.Abort()方法。
In [7]: resp = requests.get('http://127.0.0.1:8000/home') In [8]: resp.json() Out[8]: {u'error': u'Unauthorized'} In [9]: login = requests.get('http://127.0.0.1:8000/auth/signin') In [10]: login.cookies Out[10]: <RequestsCookieJar[Cookie(version=0, name='session_id', value='123', port=None, port_specified=False, domain='127.0.0.1', domain_specified=False, domain_initial_dot=False, path='/', path_specified=True, secure=False, expires=None, discard=True, comment=None, comment_url=None, rest={'HttpOnly': None}, rfc2109=False)]> In [11]: resp = requests.get('http://127.0.0.1:8000/home', cookies=login.cookies) In [12]: resp.json() Out[12]: {u'data': u'home'}
异步协程
golang的高并发一大利器就是协程。gin里可以借助协程实现异步任务。因为涉及异步过程，请求的上下文需要copy到异步的上下文，并且这个上下文是只读的。
router.GET("/sync", func(c *gin.Context) { time.Sleep(5 * time.Second) log.Println("Done! in path" + c.Request.URL.Path) }) router.GET("/async", func(c *gin.Context) { cCp := c.Copy() go func() { time.Sleep(5 * time.Second) log.Println("Done! in path" + cCp.Request.URL.Path) }() })
在请求的时候，sleep5秒钟，同步的逻辑可以看到，服务的进程睡眠了。异步的逻辑则看到响应返回了，然后程序还在后台的协程处理。
自定义router
gin不仅可以使用框架本身的router进行Run，也可以配合使用net/http本身的功能：
func main() { router := gin.Default() http.ListenAndServe(":8080", router) } 或者 func main() { router := gin.Default() s := &http.Server{ Addr: ":8000", Handler: router, ReadTimeout: 10 * time.Second, WriteTimeout: 10 * time.Second, MaxHeaderBytes: 1 << 20, } s.ListenAndServe() }
当然还有一个优雅的重启和结束进程的方案。后面将会探索使用supervisor管理golang的进程。
总结
Gin是一个轻巧而强大的golang web框架。涉及常见开发的功能，我们都做了简单的介绍。关于服务的启动，请求参数的处理和响应格式的渲染，以及针对上传和中间件鉴权做了例子。更好的掌握来自实践，同时gin的源码注释很详细，可以阅读源码了解更多详细的功能和魔法特性。
作者：人世间
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來源：简书
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