Golang中HTTP路由设计的使用与实现

Golang
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2023-05-25
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目录
  • Golang之HTTP路由设计
  • 动手编写自己的路由
  • framework/core.go
  • framework/group.go
  • 如何实现动态路由
  • 改造一下core.go
  • 验证

Golang之HTTP路由设计

为什么要设计路由规则，路由规则是HTTP的请求按照一定的规则 ，匹配查找到对应的控制器并传递执行的逻辑！

自己编写路由的话需要注意一下一共有几种路由！

  • 一种是支持原生的restful四种类型的访问方法！Get,Post,Delete,Put
  • 需要支持自定义的路径，也就是静态路由
  • 批量通用前缀，也就是下面我们将讲到的group
  • 动态路由匹配!

也就是像这样我们在route.go去注册

func registerRouter(core *framework.Core) {
	print(111)
	// 设置控制器
	core.Get("/foo", FooController)
	core.Get("/user/login", UserLoginController)
	subjectApi := core.Group("/subject")
	{
    // restful路由，根据请求类型区分了开，：id为动态路由
		subjectApi.Get("/list/all", SubjectListController)
		subjectApi.Post("/add", SubjectListController)
		subjectApi.Delete("/:id", SubjectListController)
		subjectApi.Put("/:id", SubjectListController)
		subjectApi.Get("/:id", SubjectListController)
	}
}

动手编写自己的路由

在上一节中我们编写了自己的请求处理器，对应在里面加入我们的路由规则就好了！

framework/core.go

package framework
import (
	"net/http"
	"strings"
)
const (
	GET    = "GET"
	PUT    = "PUT"
	DELETE = "DELETE"
	POST   = "POST"
)
//map[string]map[string]ControllerHandler 前面存请求类型后面是路径对应执行方法
type Core struct {
	router map[string]map[string]ControllerHandler
}
func (c Core) ServeHTTP(writer http.ResponseWriter, request *http.Request) {
	ctx:= NewContext(request, writer)
	router:=c.FindRouteByRequest(request)
	if router==nil{
		ctx.Json(404,"router not found ")
	    return
	}
	if err:=router(ctx);err!=nil{
		ctx.Json(500,"server Interval")
		return
	}
	//http.DefaultServeMux.ServeHTTP(writer, request)
}
func NewCore() *Core {
	getRouter := map[string]ControllerHandler{}
	postRouter := map[string]ControllerHandler{}
	putRouter := map[string]ControllerHandler{}
	deleteRouter := map[string]ControllerHandler{}
	core := &Core{
		router: make(map[string]map[string]ControllerHandler, 0),
	}
  // 初始化好四种类型的路由map
	core.router[GET] = getRouter
	core.router[POST] = postRouter
	core.router[PUT] = putRouter
	core.router[DELETE] = deleteRouter
	return core
}
// 注册Get方法
func (c *Core) Get(pattern string, handler ControllerHandler) {
	url := strings.ToUpper(pattern)
	c.router[GET][url] = handler
}
// 注册Post方法
func (c *Core) Post(pattern string, handler ControllerHandler) {
	url := strings.ToUpper(pattern) // 大小写不敏感
	c.router[POST][url] = handler
}
// 注册Put方法
func (c *Core) Put(pattern string, handler ControllerHandler) {
	url := strings.ToUpper(pattern)
	c.router[PUT][url] = handler
}
// 注册Delete方法
func (c *Core) Delete(pattern string, handler ControllerHandler) {
	url := strings.ToUpper(pattern)
	c.router[DELETE][url] = handler
}
// 寻找http+静态路由
func (c *Core) FindRouteByRequest(request *http.Request) ControllerHandler {
	uri := request.URL.Path    //请求处理器映射地址
	method := request.Method   // 请求类型
	upperMethod := strings.ToUpper(method) 
	upperURI := strings.ToUpper(uri)
  // 找到类型下的具体地址的映射地址的方法，这里还没有实现动态什么的就固定有1个路径key，但是先别急，后面我们再来动手改造
	if data, ok := c.router[upperMethod]; ok {
		if handler, ok1 := data[upperURI]; ok1 {
			return handler
		}
	}
	return nil
}

framework/group.go

给我们的注册路由，加上分组，用group包装，这样对应我们在使用group时就会对应到不同的请求类型的方法了！并且在这一层给所有的注册地址统一加上group前缀地址!

package framework
//IGroup 代表前缀分组
type IGroup interface {
	Get(string, ControllerHandler)
	Post(string, ControllerHandler)
	Delete(string, ControllerHandler)
	Put(string, ControllerHandler)
}
//
type Group struct {
	core   *Core //
	perfix string // 自身前缀
}
func (g Group) Get(s string, handler ControllerHandler) {
	url := g.perfix + s
	g.core.Get(url, handler)
}
func (g Group) Post(s string, handler ControllerHandler) {
	url := g.perfix + s
	g.core.Post(url, handler)
}
func (g Group) Delete(s string, handler ControllerHandler) {
	url := g.perfix + s
	g.core.Delete(url, handler)
}
func (g Group) Put(s string, handler ControllerHandler) {
	url := g.perfix + s
	g.core.Put(url, handler)
}
func NewGroup(core *Core, perfix string) *Group {
	return &Group{core: core, perfix: perfix}
}
func (c *Core)Group(prefix string)IGroup{
	return NewGroup(c,prefix)
}

如何实现动态路由

首先先定义好我们的动态路由数据结构

// 实现动态路由匹配树
type Tree struct {
	root *node // 根结点
}
// 代表节点
type node struct {
	isLast  bool              // 代表这个节点是否可以成为最终的路由规则。 该节点是否能成为一
	segment string            // url 中的字符串，代表这个节点表示的路由中某个段的字符串
	handler ControllerHandler // 代表这个节点中包含的控制器，用于最终加载调用
	childes []*node           // 代表这个节点下的子节点
}

我们要做的就是在每次注册的时候去将对应的路径的东西将之前的map[string]map[string]ControllerHandler替换为新改造的这个Tree!

从node的结构来看我们应该判断我们的segment去添加我们的childes的node在最后的节点的时候赋值一下处理方法

//matchNode 方法的参数是一个 URI，返回值是指向 node 的指针，它的实现思路是使用函数递归
// 判断是否动态路由
func isWildSegment(segment string) bool {
	return strings.HasPrefix(segment, ":")
}

下面是我们需要的一些功能函数，递归匹配路由和找到下一层的子节点

//过滤下一层满足 segment 规则的子节点
func (n *node) filterChildNodes(segment string) []*node {
   if len(n.childes) == 0 {
      return nil
   }
   // 如果是动态路由则子节点直接满足条件
   if isWildSegment(segment) {
      return n.childes
   }
   // 不是的话就从子节点里面找2
   nodes := make([]*node, 0, len(n.childes))
   for _, node := range n.childes {
      // 判断所有子节点里面是否有动态路由或者唯一匹配的路由
      if isWildSegment(node.segment) || node.segment == segment {
         nodes = append(nodes, node)
      }
   }
   return nodes
}
// 匹配路由
func (n *node) matchNode(url string) *node {
   // 正序拆分路由第一个/
   segments := strings.SplitN(url, "/", 2)
   segment := segments[0] // 第一个路由节点
   //判断如果不是动态路由，那么都统一大写
   if !isWildSegment(segment) {
      segment = strings.ToUpper(segment)
   }
   // 找到下一层路由节点
   nodes := n.filterChildNodes(segment)
   // 错误返回
   if nodes == nil || len(nodes) <= 0 {
      return nil
   }
   //如果只有一个子节点了，是最后的话就返回最后的一个路由节点
   if len(segments) == 1 {
      for _, node := range nodes {
         if node.isLast {
            return node
         }
      }
      return nil
   }
   // 否则持续循环去判断各个节点集合中的递归下一层
   for _, v := range nodes {
      toMatch := v.matchNode(segments[1])
      if toMatch != nil {
         return toMatch
      }
      return nil
   }
   return nil
}

下面是增加路由，以及提供给外部用的，找到对应执行逻辑的控制器方法!

// 增加路由
func (tree *Tree) AddRoute(url string, handler ControllerHandler) error {
	n := tree.root
	// 确认路由是否已存在
	if n.matchNode(url) != nil {
		return errors.New(fmt.Sprintf("add router %v error", url))
	}
	segments := strings.Split(url, "/")
	// 对每个segment
	for index, segment := range segments {
		// 不是动态路由的静态节点 需要转变大写
		if !isWildSegment(segment) {
			segment = strings.ToUpper(segment)
		}
		isLast := index == len(segments)-1 // 判断是否为最后一个节点
		var objNode *node
		childNodes := n.filterChildNodes(segment)
		if len(childNodes) > 0 {
			// 如果有segment相同的子节点，则选择这个子节点
			for _, node := range childNodes {
				if node.segment == segment {
					objNode = node
					break
				}
			}
		}
		// 如果没有找到相同的子节点，那么就自己构造一个添加进tree里面
		if objNode == nil {
			objNode = &node{
				isLast:  isLast,
				segment: segment,
				handler: nil,
				childes: make([]*node, 0),
			}
			if isLast {
				objNode.handler = handler
			}
			n.childes = append(n.childes, objNode)
		}
		n = objNode
	}
	return nil
}
// 寻找对应的映射控制器处理方法
func (tree *Tree) FindHandler(url string) ControllerHandler {
	// 直接复用
	matchNode := tree.root.matchNode(url)
	if matchNode == nil {
		return nil
	}
	return matchNode.handler
}

改造一下core.go

将实现了动态路由的Tree替换进来

package framework
import (
	"log"
	"net/http"
	"strings"
)
const (
	GET    = "GET"
	PUT    = "PUT"
	DELETE = "DELETE"
	POST   = "POST"
)
type Core struct {
	router map[string]*Tree
}
func (c Core) ServeHTTP(writer http.ResponseWriter, request *http.Request) {
	ctx := NewContext(request, writer)
	router := c.FindRouteByRequest(request)
	if router == nil {
		ctx.Json(404, "router not found ")
		return
	}
	if err := router(ctx); err != nil {
		ctx.Json(500, "server Interval")
		return
	}
	//http.DefaultServeMux.ServeHTTP(writer, request)
}
func NewCore() *Core {
	getRouter := NewTree()
	postRouter := NewTree()
	putRouter := NewTree()
	deleteRouter := NewTree()
	core := &Core{
		router: make(map[string]*Tree, 0),
	}
	core.router[GET] = getRouter
	core.router[POST] = postRouter
	core.router[PUT] = putRouter
	core.router[DELETE] = deleteRouter
	return core
}
// 注册Get方法
func (c *Core) Get(pattern string, handler ControllerHandler) {
	url := strings.ToUpper(pattern)
	if err := c.router[GET].AddRoute(url, handler); err != nil {
		log.Fatal("add router error:", err)
	}
}
// 注册Post方法
func (c *Core) Post(pattern string, handler ControllerHandler) {
	url := strings.ToUpper(pattern) // 大小写不敏感
	if err := c.router[POST].AddRoute(url, handler); err != nil {
		log.Fatal("add router error:", err)
	}
}
func (c *Core) Put(pattern string, handler ControllerHandler) {
	url := strings.ToUpper(pattern)
	if err := c.router[PUT].AddRoute(url, handler); err != nil {
		log.Fatal("add router error:", err)
	}
}
func (c *Core) Delete(pattern string, handler ControllerHandler) {
	url := strings.ToUpper(pattern)
	if err := c.router[DELETE].AddRoute(url, handler); err != nil {
		log.Fatal("add router error:", err)
	}
}
// 寻找http+静态路由
func (c *Core) FindRouteByRequest(request *http.Request) ControllerHandler {
	uri := request.URL.Path
	method := request.Method
	upperMethod := strings.ToUpper(method)
	// upperURI := strings.ToUpper(uri)  内部路由会去判断非动态会转大写
	if data, ok := c.router[upperMethod]; ok {
		return data.FindHandler(uri)
	}
	return nil
}

验证

编写两个Controller

func UserLoginController(ctx *framework.Context) error {
	ctx.Json(200, "ok,UserLoginController")
	return nil
}
func SubjectListController(ctx *framework.Context) error {
	ctx.Json(200, "ok,SubjectListController")
	return nil
}

启动运行

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