Go语言http中间件

2015-03-07

http中间件

Go语言的http的Handler很好写，下面是一个helloworld例子：

func helloworld(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { io.Write(w, "hello world!") }

http中间件是指在原来http.Handler的基础上，包装一层，得到一个新的Handler。

func GETMethodFilter(h http.Handler) http.Handler { return http.HandlerFunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { if r.Method != "GET" { http.NotFound(w, r) return } h.ServeHTTP(w, r) } }

任何一个函数，如果它可以接受一个http.Handler，并返回一个新的Handler，这个函数就可以算是一个中间件。GETMethodFilter就是一个http中间件，我们可以将它包装到helloworld上面，得到新的Handler是一个只处理GET方法的helloworld。

GETMethodFilter(helloworld)

http中间件最大的好处是无侵入性，只要愿意，可以在外面嵌套许许多多层中间件，达到不同的目标。比较可以加上登陆，加上参数合法性校验，加上访问权限过滤，等等等。

上面写过一个GETMethodFilter的例子，那么如果我们要过滤掉的是POST方法呢？重复代码是不好的事情。我们可以写一个MethodFilter，接受参数GET或者POST来决定是返回GETMethodFilter或者POSTMethodFilter。

func MethodFilter(method string, h http.Handler) http.Handler { return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { if r.Method != method { http.NotFound(w, r) return } h.ServeHTTP(w, r) }) }

这种写法有缺陷，多了一个参数，它就不是我们之前的中间件形式了，这种不一致这会导致后面写串联函数不方便。我们将只能这样写：

ParamFilter("some argument", MethodFilter("GET", helloworld))

而无法写成：

New(helloworld).Then(ParamFilter).Then(MethodFilter)

因为不同的方法需要不同的参数。

Go语言中推崇组合。为了真正实现串联，必须要再往上抽象一层。任何东西只要实现了MiddleWare接口，它就是一个MiddleWare。

type MiddleWare interface { Chain(http.Handler) http.Handler }

MiddleWare和MiddlewareFunc的关系，很类似标准库中Handler跟HandlerFunc的关系。

type MiddlewareFunc func(http.Handler) http.Handler

将MethodFilter修改成为一个真正的MiddleWare：

func MethodFilter(method string) MiddleWare { return MiddlewareFunc(func(base http.Handler) http.Handler { return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { if r.Method != method { http.NotFound(w, r) } base.ServeHTTP(w, r) }) }) }

上面函数式的写法，如果换成面向对象的写法，我们可以写成下面形式：

type MethodFilter struct { method string } func (m *MethodFilter) Chain(http.Handler) http.Handler { return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { if m.method != method { // xxx } base.ServeHTTP(w, r) }) }

对象是穷人的闭包？闭包是穷人的对象？who cares。不过在Go语言中，我直觉上认为后一种写法性能上应该好一点点，说来话长所以不解释。

用MiddleWare做串联就很简单了。比如说：

type Chain struct { middlewares []MiddleWare raw http.Handler } func New(handler http.Handler, middlewares ...MiddleWare) *Chain { return &Chain{ raw: handler, middlewares: middlewares, } } func (mc Chain) Then(m MiddleWare) Chain { mc.middlewares = append(mc.middlewares, m) return mc } func (mc MiddleWareChain) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r http.Request) { final := mc.raw for _, v := range mc.middlewares { final = v.Chain(final) } final.ServeHTTP(w, r) }

然后这样子用

New(helloworld).Then(ParamFilter).Then(MethodFilter)

如果使用http中间件，必然会遇到的一个问题是上下文中传递数据的问题。上下文是指什么呢？每个中间件会从前面的中间件中获取数据，并且可能会生成新的数据传后面的中间件，这些数据传递形成的就是上下文。比如我有一个ParamFilter，这个中间件的作用是验证输出参数是否合法的。那么验证完之后，应该把数据放到上下文中，传给后面中间件去使用。再比如说，如果我写了一个Login的中间件，那么这个中间件可以把session一类的信息就可以放到上下文，后面的中间件就可以从上下文中获取到session。

gorilla的做法是把上下文信息放到了一个全局map中，使用http.Request作为key就可以将上下文获取出来。这个方案优点是对标准库无侵入性。但是也有些缺点，一个是请求结束后还需要清除掉map[r]，另一个是全局map的加锁会影响性能，这个缺点在很多场景是致命的。

Go语言官方推荐的做法是，在每个Handler都加多一个参数context。比如写一个

type ContextHandler interface { ServeHTTP(ctx context.Context, w http.ResponseWriter, r *http.Request) }

官方的补充库中专门有一个context.Context接口。这种方式对标准库的Handler侵入性比较强，如果有较多遗留代码，也不算太好一个方案。

使用http中间件，处理上下文是必不可少的。上面都是比较有代表性的方案，但是我都不太满意。直到突然有一天灵光一闪，发现其实可以利用http.ResponseWriter是interface这点，把上下文隐藏在里面!

type ContextResponseWriter interface { http.ResponseWriter Value(interface{}) interface{} }

这样我们可以写标准的http.Handler接口，并且在需要的时候又可以取出上下文：

func HelloWorld(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { if cw, ok := w.(ContextResponseWriter); ok { value := cw.Value("key") ... } }

package main

import ( "github.com/tiancaiamao/middleware" "io" "net/http" )

type MyContextResponseWriter struct { http.ResponseWriter key, value interface{} }

func (w *MyContextResponseWriter) Value(key interface{}) interface{} { if w.key == key { return w.value } return nil }

func HelloWorld(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { if ctx, ok := w.(middleware.ContextResponseWriter); ok { valueFromContext := ctx.Value("xxx") io.WriteString(w, "hello, "+valueFromContext.(string)) return }

io.WriteString(w, "hello world") }

type MiddleWareDemo struct{}

func (demo MiddleWareDemo) Chain(h http.Handler) http.Handler { return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { cw := &MyContextResponseWriter{ ResponseWriter: w, key: "xxx", value: "demo", }

h.ServeHTTP(cw, r) }) }

func main() { handler := middleware.New(http.HandlerFunc(HelloWorld), MiddleWareDemo{}) http.ListenAndServe(":8080", handler) }

代码放到了github，需要的自取。