Gin框架介绍及使用

Gin是一个用Go语言编写的web框架。它是一个类似于martini但拥有更好性能的API框架, 由于使用了httprouter，速度提高了近40倍。如果你是性能和高效的追求者, 你会爱上Gin。

Gin框架介绍

Go世界里最流行的Web框架，Github上有24K+star。基于httprouter开发的Web框架。中文文档齐全，简单易用的轻量级框架。

Gin框架安装与使用

安装

下载并安装Gin:

go get -u github.com/gin-gonic/gin

第一个Gin示例：

package main

import (
	"github.com/gin-gonic/gin"
)

func main() {
	// 创建一个默认的路由引擎
	r := gin.Default()
	// GET：请求方式；/hello：请求的路径
	// 当客户端以GET方法请求/hello路径时，会执行后面的匿名函数
	r.GET("/hello", func(c *gin.Context) {
		// c.JSON：返回JSON格式的数据
		c.JSON(200, gin.H{
			"message": "Hello world!",
		})
	})
	// 启动HTTP服务，默认在0.0.0.0:8080启动服务
	r.Run()
}

将上面的代码保存并编译执行，然后使用浏览器打开127.0.0.1:8080/hello就能看到一串JSON字符串。

RESTful API

REST与技术无关，代表的是一种软件架构风格，REST是Representational State Transfer的简称，中文翻译为“表征状态转移”或“表现层状态转化”。

推荐阅读阮一峰理解RESTful架构

简单来说，REST的含义就是客户端与Web服务器之间进行交互的时候，使用HTTP协议中的4个请求方法代表不同的动作。

GET用来获取资源
POST用来新建资源
PUT用来更新资源
DELETE用来删除资源。

只要API程序遵循了REST风格，那就可以称其为RESTful API。目前在前后端分离的架构中，前后端基本都是通过RESTful API来进行交互。

例如，我们现在要编写一个管理书籍的系统，我们可以查询对一本书进行查询、创建、更新和删除等操作，我们在编写程序的时候就要设计客户端浏览器与我们Web服务端交互的方式和路径。按照经验我们通常会设计成如下模式：

请求方法	URL	含义
GET	/book	查询书籍信息
POST	/create_book	创建书籍记录
POST	/update_book	更新书籍信息
POST	/delete_book	删除书籍信息

同样的需求我们按照RESTful API设计如下：

请求方法	URL	含义
GET	/book	查询书籍信息
POST	/book	创建书籍记录
PUT	/book	更新书籍信息
DELETE	/book	删除书籍信息

Gin框架支持开发RESTful API的开发。

func main() {
	r := gin.Default()
	r.GET("/book", func(c *gin.Context) {
		c.JSON(200, gin.H{
			"message": "GET",
		})
	})

	r.POST("/book", func(c *gin.Context) {
		c.JSON(200, gin.H{
			"message": "POST",
		})
	})

	r.PUT("/book", func(c *gin.Context) {
		c.JSON(200, gin.H{
			"message": "PUT",
		})
	})

	r.DELETE("/book", func(c *gin.Context) {
		c.JSON(200, gin.H{
			"message": "DELETE",
		})
	})
}

开发RESTful API的时候我们通常使用Postman来作为客户端的测试工具。

Gin渲染

HTML渲染

我们首先定义一个存放模板文件的templates文件夹，然后在其内部按照业务分别定义一个posts文件夹和一个users文件夹。 posts/index.html文件的内容如下：

{{define "posts/index.html"}}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>posts/index</title>
</head>
<body>

    {{.title}}

</body>
</html>
{{end}}

users/index.html文件的内容如下：

{{define "users/index.html"}}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>users/index</title>
</head>

<body>
    {{.title}}
</body>
</html>
{{end}}

Gin框架中使用LoadHTMLGlob()或者LoadHTMLFiles()方法进行HTML模板渲染。

func main() {
	r := gin.Default()
	r.LoadHTMLGlob("templates/**/*")  // **表示一个目录，*表示一个文件
	//r.LoadHTMLFiles("templates/posts/index.html", "templates/users/index.html")
	r.GET("/posts/index", func(c *gin.Context) {
		c.HTML(http.StatusOK, "posts/index.html", gin.H{
			"title": "posts/index",
		})
	})

	r.GET("users/index", func(c *gin.Context) {
		c.HTML(http.StatusOK, "users/index.html", gin.H{
			"title": "users/index",
		})
	})

	r.Run(":8080")
}

静态文件处理

当我们渲染的HTML文件中引用了静态文件时，我们只需要按照以下方式在渲染页面前调用gin.Static方法即可。

func main() {
	r := gin.Default()
	r.Static("/static", "./static")  // 参数1表示代码中使用的路径；参数2表示在OS中文件存放的真实路径
	r.LoadHTMLGlob("templates/**/*")
   ...
	r.Run(":8080")
}

补充：文件路径处理

关于模板文件和静态文件的路径，我们需要根据公司/项目的要求进行设置。可以使用下面的函数获取当前执行程序的路径。

func getCurrentPath() string {
	if ex, err := os.Executable(); err == nil {
		return filepath.Dir(ex)
	}
	return "./"
}

JSON渲染

func main() {
	r := gin.Default()

	// gin.H 是map[string]interface{}的缩写
	r.GET("/someJSON", func(c *gin.Context) {
		// 方式一：自己拼接JSON
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"message": "Hello world!"})
	})
	r.GET("/moreJSON", func(c *gin.Context) {
		// 方法二：使用结构体
		var msg struct {
			Name    string `json:"user"`
			Message string
			Age     int
		}
		msg.Name = "小王子"
		msg.Message = "Hello world!"
		msg.Age = 18
		c.JSON(http.StatusOK, msg)
	})
	r.Run(":8080")
}

XML渲染

注意需要使用具名的结构体类型。

func main() {
	r := gin.Default()
	// gin.H 是map[string]interface{}的缩写
	r.GET("/someXML", func(c *gin.Context) {
		// 方式一：自己拼接JSON
		c.XML(http.StatusOK, gin.H{"message": "Hello world!"})
	})
	r.GET("/moreXML", func(c *gin.Context) {
		// 方法二：使用结构体
		type MessageRecord struct {
			Name    string
			Message string
			Age     int
		}
		var msg MessageRecord
		msg.Name = "小王子"
		msg.Message = "Hello world!"
		msg.Age = 18
		c.XML(http.StatusOK, msg)
	})
	r.Run(":8080")
}

YMAL渲染

r.GET("/someYAML", func(c *gin.Context) {
	c.YAML(http.StatusOK, gin.H{"message": "ok", "status": http.StatusOK})
})

protobuf渲染

r.GET("/someProtoBuf", func(c *gin.Context) {
	reps := []int64{int64(1), int64(2)}
	label := "test"
	// protobuf 的具体定义写在 testdata/protoexample 文件中。
	data := &protoexample.Test{
		Label: &label,
		Reps:  reps,
	}
	// 请注意，数据在响应中变为二进制数据
	// 将输出被 protoexample.Test protobuf 序列化了的数据
	c.ProtoBuf(http.StatusOK, data)
})

获取参数

获取querystring参数

querystring指的是URL中?后面携带的参数，多个参数之间使用&分隔，例如：/user/search?username=小王子&address=沙河。获取请求的querystring参数的方法如下：

func main() {
	//Default返回一个默认的路由引擎
	r := gin.Default()
	r.GET("/user/search", func(c *gin.Context) {
		username := c.DefaultQuery("username", "小王子")  // 参数2为未取到值时的默认值
		//username := c.Query("username") // 如果未取到值，则为空字符串。
		address := c.Query("address")
		//输出json结果给调用方
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message":  "ok",
			"username": username,
			"address":  address,
		})
	})

	r.Run()
}

获取form参数

请求的数据通过form表单来提交，例如向/user/search发送一个POST请求，获取请求数据的方式如下：

func main() {
	//Default返回一个默认的路由引擎
	r := gin.Default()
	r.POST("/user/search", func(c *gin.Context) {
		// DefaultPostForm取不到值时会返回指定的默认值
		//username := c.DefaultPostForm("username", "小王子")
		username := c.PostForm("username")
		address := c.PostForm("address")
		//输出json结果给调用方
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message":  "ok",
			"username": username,
			"address":  address,
		})
	})
	r.Run(":8080")
}

获取path参数

请求的参数通过URL路径传递，例如：/user/search/小王子/沙河。获取请求URL路径中的参数的方式如下。

func main() {
	//Default返回一个默认的路由引擎
	r := gin.Default()
	r.GET("/user/search/:username/:address", func(c *gin.Context) {
		username := c.Param("username")
		address := c.Param("address")
		//输出json结果给调用方
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message":  "ok",
			"username": username,
			"address":  address,
		})
	})

	r.Run(":8080")
}

参数绑定

为了能够更方便的获取请求相关参数，提高开发效率，我们可以基于请求的content-type识别请求数据类型并利用反射机制自动提取请求中querystring、form表单、JSON、XML等参数绑定到结构体中。

// Binding from JSON
type Login struct {
	User     string `form:"user" json:"user" binding:"required"`
	Password string `form:"password" json:"password" binding:"required"`
}

func main() {
	router := gin.Default()

	// 绑定JSON的示例 ({"user": "q1mi", "password": "123456"})
	router.POST("/loginJSON", func(c *gin.Context) {
		var login Login

		if err := c.ShouldBindJSON(&login); err == nil {
			fmt.Printf("login info:%#v\n", login)
			c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
				"user":     login.User,
				"password": login.Password,
			})
		} else {
			c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		}
	})

	// 绑定form表单示例 (user=q1mi&password=123456)
	router.POST("/loginForm", func(c *gin.Context) {
		var login Login
		// ShouldBind()会根据请求的Content-Type自行选择绑定器
		if err := c.ShouldBind(&login); err == nil {
			c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
				"user":     login.User,
				"password": login.Password,
			})
		} else {
			c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		}
	})

	// 绑定querystring示例 (user=q1mi&password=123456)
	router.GET("/loginForm", func(c *gin.Context) {
		var login Login
		// ShouldBind()会根据请求的Content-Type自行选择绑定器
		if err := c.ShouldBind(&login); err == nil {
			c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
				"user":     login.User,
				"password": login.Password,
			})
		} else {
			c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		}
	})

	// Listen and serve on 0.0.0.0:8080
	router.Run(":8080")
}

参数绑定总结：

c.ShouldBindJSON()系列  // 使用json绑定引擎，绑定到struct指针。等同于 c.ShouldBindWith(obj, binding.JSON)
c.ShouldBind()  // ShouldBind检查Content-Type以自动选择绑定引擎
c.ShouldBindWith()  // ShouldBindWith使用指定的绑定引擎，绑定到给定的struct指针。
c.ShouldBindBodyWith()  // 类似与ShouldBindWith，但是会存储request body到c中，以便可以使之重复调用。（因为ShouldBindWith调用后，就会移动cursor到EOF，无法再次读取。）

文件上传

含有文件上传的form表单，建议enctype取值为“multipart/form-data”，指表单数据有多部分构成，既可以有文本数据(包括文本格式的文件)，又可以有图片、MP3等二进制数据。

// multipart.Form定义
type Form struct {
	Value map[string][]string  // 文本数据
	File  map[string][]*FileHeader  // 二进制数据
}

multipart/form-data相关内容请参考：深入解析 multipart/form-data

单个文件上传 c.FormFile(“file”)

func main() {
	router := gin.Default()
	// 处理multipart forms提交文件时默认的内存限制是32 MiB
	// 可以通过下面的方式修改
	// router.MaxMultipartMemory = 8 << 20  // 8 MiB
	router.POST("/upload", func(c *gin.Context) {
		// 单个文件
        file, err := c.FormFile("file")  //（file为MultipartForm.File("file")的第1个文件）
		if err != nil {
			c.JSON(http.StatusInternalServerError, gin.H{
				"message": err.Error(),
			})
			return
		}

		log.Println(file.Filename)
		dst := fmt.Sprintf("C:/tmp/%s", file.Filename)
		// 上传文件到指定的目录
		c.SaveUploadedFile(file, dst)  // 存储文件到服务器
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message": fmt.Sprintf("'%s' uploaded!", file.Filename),
		})
	})
	router.Run()
}

多个文件上传c.MultipartForm()

func main() {
	router := gin.Default()
	// 处理multipart forms提交文件时默认的内存限制是32 MiB
	// 可以通过下面的方式修改
	// router.MaxMultipartMemory = 8 << 20  // 8 MiB
	router.POST("/upload", func(c *gin.Context) {
		// Multipart form
		form, _ := c.MultipartForm()
		files := form.File["file"]  // files是个map

		for index, file := range files {
			log.Println(file.Filename)
			dst := fmt.Sprintf("C:/tmp/%s_%d", file.Filename, index)
			// 上传文件到指定的目录
			c.SaveUploadedFile(file, dst)
		}
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message": fmt.Sprintf("%d files uploaded!", len(files)),
		})
	})
	router.Run()
}

Gin中间件

Gin框架允许开发者在处理请求的过程中，加入用户自己的钩子（Hook）函数。这个钩子函数就叫中间件，中间件适合处理一些公共的业务逻辑，比如登录校验、日志打印、耗时统计等。

Gin中的中间件必须是一个gin.HandlerFunc类型。例如我们像下面的代码一样定义一个中间件。

// StatCost 是一个统计耗时请求耗时的中间件
func StatCost() gin.HandlerFunc {
	return func(c *gin.Context) {
		start := time.Now()
		c.Set("name", "小王子")
		// 执行其他中间件（下一个handler），当其他的handler执行完毕后，会再跳转到此处继续执行
		c.Next()
		// 计算耗时
		cost := time.Since(start)
		log.Println(cost)
	}
}

然后注册中间件的时候，可以在全局注册。

func main() {
	// 新建一个没有任何默认中间件的路由
	r := gin.New()
	// 注册一个全局中间件
	r.Use(StatCost())
	
	r.GET("/test", func(c *gin.Context) {
		name := c.MustGet("name").(string)
		log.Println(name)
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message": "Hello world!",
		})
	})
	r.Run()
}

也可以给某个路由(或路由组)单独注册中间件。

// 给/test2路由单独注册中间件（可注册多个）
	r.GET("/test2", StatCost(), func(c *gin.Context) {
		name := c.MustGet("name").(string)
		log.Println(name)
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
			"message": "Hello world!",
		})
	})

重定向

HTTP重定向

HTTP 重定向很容易。内部、外部重定向均支持。

r.GET("/test", func(c *gin.Context) {
	c.Redirect(http.StatusMovedPermanently, "http://www.google.com/")
})

路由重定向

路由重定向，使用HandleContext：

r.GET("/test", func(c *gin.Context) {
    // 指定重定向的URL
    c.Request.URL.Path = "/test2"   // 修改Context的值
    r.HandleContext(c)  //因为要调用r，此时一般handler使用匿名函数。
})
r.GET("/test2", func(c *gin.Context) {
    c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"hello": "world"})
})

Tips：路由重定向一般使用匿名函数作为HandlerFunc，以便可以方便地直接使用r.HandleContext(c)

Gin路由

普通路由

r.GET("/index", func(c *gin.Context) {...})
r.GET("/login", func(c *gin.Context) {...})
r.POST("/login", func(c *gin.Context) {...})

此外，还有一个可以匹配所有请求方法的Any方法如下：

r.Any("/test", func(c *gin.Context) {...}) //可以在代码逻辑上使用"if c.Request.Method == "POST" {}进行请求方法的特殊处理"

为没有配置处理函数的路由添加处理程序。默认情况下它返回404代码。

r.NoRoute(func(c *gin.Context) {
		c.HTML(http.StatusNotFound, "views/404.html", nil)
	})

路由组

我们可以将拥有共同URL前缀的路由划分为一个路由组。

func main() {
	r := gin.Default()
	userGroup := r.Group("/user")
	{
		userGroup.GET("/index", func(c *gin.Context) {...})
		userGroup.GET("/login", func(c *gin.Context) {...})
		userGroup.POST("/login", func(c *gin.Context) {...})

	}
	shopGroup := r.Group("/shop")
	{
		shopGroup.GET("/index", func(c *gin.Context) {...})
		shopGroup.GET("/cart", func(c *gin.Context) {...})
		shopGroup.POST("/checkout", func(c *gin.Context) {...})
	}
	r.Run()
}

通常我们将路由分组用在划分业务逻辑或划分API版本时。

路由组是可以嵌套的，不过路由组嵌套可能导致性能降低。

路由原理

Gin框架中的路由使用的是httprouter这个库。

其基本原理就是构造一个路由地址的前缀树。