Go Web 程式設計之 Hello World

概述

計劃寫一個講 Go Web 程式設計的系列文章。從基於 net/http 包編寫 Go Web 程式開始，講述處理器，請求，響應等基礎知識。然後到框架的使用。中間會穿插一些原始碼的分析。最後做一個實戰專案。

目前 Go 社群已經有非常多關於 Web 開發的庫或框架。大而全的有，。超高效能的有，，（目前 GitHub 星標最多）。還有不少專注於具體某個方面的，最多要屬路由了，例如：/。

那為什麼還要從最原始的 net/http 包開始學起？因為這些庫/框架大多是基於 net/http 包做了包裝，提供易於使用的功能，如路由引數（/:name/:age）/路由分組等。熟練掌握了基礎知識和 net/http，學習其他框架必然能有事半功倍的效果。不管是快速上手使用庫和框架，還是深入閱讀原始碼，都能得心應手。

HTTP

HTTP 協議是整個網際網路的基石。不管技術，產品還是運營，甚至是非網際網路行業的人，每天都在與 HTTP 協議打交道。我們每天瀏覽網頁都在使用 HTTP。現在很多 APP 也都在內部使用 HTTP 與伺服器互動。所以學習 Web 程式設計，HTTP 協議是必須要掌握的。

HTTP 是一個無狀態的，基於文字的協議。它靈活，穩定，強大。自 1991 年釋出以來只進行了幾次修訂。下面是 HTTP 發展簡史：

• 1991 年，HTTP 的第一個版本 0.9 由 Tim Berners-Lee 建立。最初只有一個方法 GET，而且規定伺服器返回的只能是 HTML 格式的資料。
• 1996 年，HTTP 1.0 釋出，支援了 POST 和 HEAD 方法。
• 1999 年，HTTP 1.1 釋出，新增了 PUT/DELETE/OPTIONS/TRACE/CONNECT 這 5 個方法，並允許開發者自行新增更多方法。
• 2015 年，HTTP 2.0 釋出，為提升效能做出了不少修改，如採用二進位制格式，完全多路複用。

HTTP 是一種請求——響應模式的協議，所有操作以一個請求開始，以一個響應結束。

HTTP 請求

HTTP 請求的格式非常簡單。一個請求由以下 4 個部分組成：

• 請求行（request-line）；
• 零個或多個首部（header）；
• 一個空行；
• 一個可選的報文主體（body）。

第一個重要的部分為請求行，其格式如下：

Method Path Version

• Method：請求的方法，表示對資源進行的操作。常用的方法有GET/POST/PUT/DELETE；
• Path：請求資源的路徑，如/user/info.html；
• Version：即 HTTP 的版本號，1.1 版本寫做HTTP/1.1。

第二個部分為請求的首部，每個首部佔一行。首部使用由冒號（:）分隔的鍵值對錶示，如Content-Type: x-www-form-urlencoded。

第三個部分為一個空行。注意，即使沒有首部，後面的空行也不能省略。

最後為一個可選的報文主體。如果有主體，伺服器會根據首部中Content-Type指定的格式來解析這部分內容。

HTTP 響應

HTTP 響應的格式與請求非常相似。一個響應由以下 4 個部分組成：

• 響應行（response line）；
• 零個或多個首部（header）；
• 一個空行；
• 一個可選的報文主體（body）。

響應行的格式為：

StatusCode Description

• StatusCode：狀態碼，表示請求狀態；
• Description：對狀態碼的簡短描述。

響應的首部與主體和請求的一樣，這裡就不多說了。

這裡簡單介紹一下狀態碼。HTTP 將狀態碼分為了 5 大類，1XX/2XX/3XX/4XX/5XX。

• 1XX：情報狀態碼，又叫做資訊狀態碼。伺服器透過這類狀態碼告知客戶端，自己已經收到了客戶端傳送的請求。幾個常見的狀態碼如下：

  • 100 Continue：表示伺服器到目前為止收到的內容都正常，客戶端應該繼續請求。如果已經完成，則忽略它。
  • 101 Switching Protocol：這個狀態碼是響應客戶端的Upgrade首部傳送的，並且指示伺服器也正在切換的協議。如客戶端請求切換協議，伺服器將協議切換至 Websocket，就會傳送該狀態碼給客戶端，並且在Upgrade首部中填上 Websocket。

• 2XX：成功狀態碼。表示伺服器已經收到了客戶端的請求，併成功對請求進行了處理。幾個常見的狀態碼如下：

  • 200 OK：這最常見的狀態碼了，表示請求成功。
  • 201 Created：請求已成功，並因此建立了一個新的資源。

• 3XX：重定向狀態碼。伺服器收到了請求，但是為了完整地處理該請求，客戶端還需要執行指定的動作。一般用於 URL 重定向。幾個常見的狀態碼如下：

  • 300 Multiple Choice：被請求的資源有一系列可供選擇的回饋資訊，每個都有自己特定的地址。使用者或瀏覽器可自行選擇一個地址進行重定向。
  • 302 Moved Permanently：被請求的資源已經永久移動到新的位置了。

• 4XX：客戶端錯誤狀態碼。表示客戶端傳送的請求中有錯誤，如格式不對。常見的狀態碼如下：

  • 404 Not Found：最常見的狀態碼了，表示頁面不存在。
  • 405 Method Not Allowed：請求的方法不允許。

• 5XX：伺服器錯誤狀態碼。表示伺服器由於某些原因無法正確處理請求。常見的狀態碼如下：

  • 500 Internal Server Error：伺服器遇到了不知道如何處理的情況。
  • 501 Not Implemented：此請求方法不被伺服器支援。

第一個 Go Web 程式

Talk is cheap, show me the Code!

接下來，我們來編寫一個 Web 版本的 “Hello World” 程式。我們將使用 Go 語言提供的 net/http 包。該包的功能十分強大，使用起來也非常方便。

• 首先，在$GOPATH目錄下建立一個專案目錄go-web-example；
• 在go-web-example目錄下建立一個1-hello_world程式目錄；
• 建立server.go檔案，輸入下面內容：

package main

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

func hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello World")
}

func main() {
	http.HandleFunc("/", hello)
	if err := http.ListenAndServe(":8080", nil); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

• 開啟命令列，進入$GOPATH/go-web-example/1-hello_world目錄，輸入命令：go run server.go，我們的第一個伺服器程式就跑起來了。

• 開啟瀏覽器，輸入網址localhost:8080，"Hello, World"就在網頁上顯示出來了！

我們來解析一下該程式。

http.HandleFunc將hello函式註冊到根路徑/上，hello函式我們也叫做處理器。它接收兩個引數，第一個引數為一個型別為http.ResponseWriter的介面，響應就是透過它傳送給客戶端的。第二個引數是一個型別為http.Request的結構指標，客戶端傳送的資訊都可以透過這個結構獲取。

然後，http.ListenAndServe將在 8080 埠上監聽請求，然後交由hello處理。

由於 net/http 包為我們封裝了很多細節，所以我們的使用如此簡單。

總結

本文簡單介紹了 HTTP 的發展簡史、HTTP 請求和響應的格式，並且編寫了第一個 Go Web 程式。作為整個網際網路的基石，HTTP 協議的重要性怎麼形容都不為過，是每個開發人員都必須掌握的知識。Go 語言的 net/http 為 Web 程式的開發封裝了很多細節。使用它來開發 Web 程式非常簡單。最後，為了能加深學習的印象，我畫了一個腦圖。期望學完之後能形成一個完整的知識體系。

接下來，我們來深入學習 HTTP 請求的內容。

參考資料

本文由部落格一文多發平臺 釋出！