深入Go底层原理，重写Redis中间件实战【高清无密】

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如何编写 Go 中间件

读取请求

在我们的示例中，所有的中间件都将接受http。处理程序作为一个参数，并返回一个http.Handler。这使得人们很容易就能把中间产品串起来。我们所有的中间产品的基本模式是这样的：

func X(h http.Handler) http.Handler {
    return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        // Something here...
        h.ServeHTTP(w, r)
    })
}

我们想要将所有的请求重定向到一个斜杠——比方说/message/，到它们的非斜杠等效，比如/message。我们可以这样写：

func TrailingSlashRedirect(h http.Handler) http.Handler {
	return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		if r.URL.Path != "/" && r.URL.Path[len(r.URL.Path)-1] == '/' {
			http.Redirect(w, r, r.URL.Path[:len(r.URL.Path)-1], http.StatusMovedPermanently)
			return
		}
		h.ServeHTTP(w, r)
	})
}

有没有很简单。

修改请求

比方说，我们想要向请求添加一个标题，或者修改它。http.Handler文档中指明：

除了读取主体之外，处理程序不应该修改所提供的请求。

Go标准库复制http.Request。请求对象在将其传递到响应链之前，我们也应该这样做。假设我们想在每个请求上设置Request-Id头，以便内部跟踪。创建*Request的浅副本，并在代理之前修改标题。

func RequestID(h http.Handler) http.Handler {
	return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		r2 := new(http.Request)
		*r2 = *r
		r2.Header.Set("X-Request-Id", uuid.NewV4().String())
		h.ServeHTTP(w, r2)
	})
}

编写响应头

如果你想设置响应头，你可以只写它们，然后代理请求。

func Server(h http.Handler, servername string) http.Handler {
	return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		w.Header().Set("Server", servername)
		h.ServeHTTP(w, r)
	})
}

上面的问题是，如果内部处理器也设置了服务器头，那么你的头将被覆盖。如果不想公开内部软件的服务器头，或者如果想在发送响应给客户端之前去掉头部，这可能会带来问题。

要做到这一点，我们必须自己实现ResponseWriter接口。大多数时候，我们只会代理到底层的ResponseWriter，但是如果用户试图写一个响应，我们就会潜入并添加我们的标题。

type serverWriter struct {
	w            http.ResponseWriter
	name         string
	wroteHeaders bool
}

func (s *serverWriter) Header() http.Header {
	return s.w.Header()
}

func (s *serverWriter) WriteHeader(code int) http.Header {
	if s.wroteHeader == false {
		s.w.Header().Set("Server", s.name)
		s.wroteHeader = true
	}
	s.w.WriteHeader(code)
}

func (s *serverWriter) Write(b []byte) (int, error) {
	if s.wroteHeader == false {
		// We hit this case if user never calls WriteHeader (default 200)
		s.w.Header().Set("Server", s.name)
		s.wroteHeader = true
	}	return s.w.Write(b)
}

要在我们的中间件中使用它，我们会写：

func Server(h http.Handler, servername string) http.Handler {
	return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		sw := &serverWriter{
			w:    w,
			name: servername,
		}
		h.ServeHTTP(sw, r)
	})
}

如果用户从不调用Write或WriteHeader呢？例如，有一个200状态并且是空body，或者对选项请求的响应——我们的拦截函数都不会运行。因此，我们应该在ServeHTTP调用之后再添加校验。

func Server(h http.Handler, servername string) http.Handler {
	return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		sw := &serverWriter{
			w:    w,
			name: servername,
		}
		h.ServeHTTP(sw, r)
		if sw.wroteHeaders == false {
			s.w.Header().Set("Server", s.name)
			s.wroteHeader = true
		}
	})
}

其他ResponseWriter接口

ResponseWriter接口只需要有三种方法。但在实践中，它也可以对其他接口作出响应，例如http.Pusher。你的中间件可能会意外地禁用HTTP/2支持，这是不好的。

// Push implements the http.Pusher interface.
func (s *serverWriter) Push(target string, opts *http.PushOptions) error {
	if pusher, ok := s.w.(http.Pusher); ok {
		return pusher.Push(target, opts)
	}
	return http.ErrNotSupported
}

// Flush implements the http.Flusher interface.
func (s *serverWriter) Flush() {
	f, ok := s.w.(http.Flusher)
	if ok {
		f.Flush()
	}
}

Go编写Web中间件

中间件（通常）是一小段代码，它们接收一个请求，对其进行处理，每个中间件只处理一件事情，完成后将其传递给另一个中间件或最终处理程序，这样就做到了程序的解耦。如果没有中间件那么我们必须在最终的处理程序中来完成这些处理操作，这无疑会造成处理程序的臃肿和代码复用率不高的问题。中间件的一些常见用例是请求日志记录， Header操纵、 HTTP请求认证和 ResponseWriter劫持等等。 中间件代码模板 中间件是使用装饰器模式实现的，下面的中间件通用代码模板让我们平时编写中间件变得更容易，我们在自己写中间件的时候只需要往样板里填充需要的代码逻辑即可。

func createNewMiddleware() Middleware {
    // 创建一个新的中间件
    middleware := func(next http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {
        // 创建一个新的handler包裹next
        handler := func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

            // 中间件的处理逻辑
                        ......
            // 调用下一个中间件或者最终的handler处理程序
            next(w, r)
        }

        // 返回新建的包装handler
        return handler
    }

    // 返回新建的中间件
    return middleware
}

使用中间件 我们创建两个中间件，一个用于记录程序执行的时长，另外一个用于验证请求用的是否是指定的 HTTPMethod，创建完后再用定义的 Chain函数把 http.HandlerFunc和应用在其上的中间件链起来，中间件会按添加顺序依次执行，最后执行到处理函数。完整的代码如下：

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net/http"
    "time"
)

type Middleware func(http.HandlerFunc) http.HandlerFunc

// 记录每个URL请求的执行时长
func Logging() Middleware {

    // 创建中间件
    return func(f http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {

        // 创建一个新的handler包装http.HandlerFunc
        return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

            // 中间件的处理逻辑
            start := time.Now()
            defer func() { log.Println(r.URL.Path, time.Since(start)) }()

            // 调用下一个中间件或者最终的handler处理程序
            f(w, r)
        }
    }
}

// 验证请求用的是否是指定的HTTP Method，不是则返回 400 Bad Request
func Method(m string) Middleware {

    return func(f http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {

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

            if r.Method != m {
                http.Error(w, http.StatusText(http.StatusBadRequest), http.StatusBadRequest)
                return
            }

            f(w, r)
        }
    }
}

// 把应用到http.HandlerFunc处理器的中间件
// 按照先后顺序和处理器本身链起来供http.HandleFunc调用
func Chain(f http.HandlerFunc, middlewares ...Middleware) http.HandlerFunc {
    for _, m := range middlewares {
        f = m(f)
    }
    return f
}

// 最终的处理请求的http.HandlerFunc 
func Hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintln(w, "hello world")
}

func main() {
    http.HandleFunc("/", Chain(Hello, Method("GET"), Logging()))
    http.ListenAndServe(":8080", nil)