用Go语言写了7年HTTP服务之后【译】

趁着元旦休假+春节，尝试把2018年期间让我受益的一些文章、问答，翻译一下。
欢迎指正、讨论，希望对你也有所帮助。
原文：How I write Go HTTP services after seven years

以下，开始正文
我从r59（1.0版本之前的版本）便开始使用Go，过去7年里一直用Go来编写API和HTTP服务。在Machine Box（译者注：作者公司），写各式各样的API是我的主要工作。我们是做机器学习的，机器学习本身又很复杂，我编写的API就是为了让开发者更容易理解和接入机器学习。目前为止，收到的反馈还都不错。

如果你还没尝试过Machine Box，请赶紧试一试，并给我一些反馈吧。

多年以来，我写服务端程序的方式发生了很多变化，我想把我编写服务端程序的方式分享给你，希望能对你有所帮助。

server struct

我写的组件基本都包含一个类似这样的server结构体：

type server struct {
    db     *someDatabase
    router *someRouter
    email  EmailSender
}

routes.go

在组件里还有一个单独的文件routes.go，用来配置路由：

package app
func (s *server) routes() {
    s.router.HandleFunc("/api/", s.handleAPI())
    s.router.HandleFunc("/about", s.handleAbout())
    s.router.HandleFunc("/", s.handleIndex())
}

routes.go很方便，因为维护代码的时候大部分都从URL和错误日志入手，看一眼routers.go，能帮我们快速定位。

定义handler来处理不同请求

func (s *server) handleSomething() http.HandlerFunc { ... }

handler可以通过s访问相关数据。

返回handler
其实handler中并不直接处理请求，而是返回一个函数，创造一个闭包环境，在handler中我们就能这样操作了：

func (s *server) handleSomething() http.HandlerFunc {
    thing := prepareThing()
    return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        // use thing        
    }
}

prepareThing只需调用一次，也就是你可以通过在handler初始化时，只获取一次thing变量，就能在整个handler中使用。但要保证获取的是共享数据。如果handler中更改数据，需要使用mutex或者其他方式加锁保护。

通过传参解决handler的特殊情况
如果某个handler依赖外部数据，通过传参来解决：

func (s *server) handleGreeting(format string) http.HandlerFunc {
    return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        fmt.Fprintf(w, format, "World")
    }
}

format参数可以被handler直接使用。

用HandlerFunc替换Handler
我现在在几乎所有地方都用http.HandlerFunc来替换http.Handler了。

func (s *server) handleSomething() http.HandlerFunc {
    return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        ...
    }
}

这两个类型很多情况下都可以互换，对我来讲http.HandlerFunc更易读。

用Go函数实现中间件
中间件函数的入参是http.HandlerFunc，返回值是一个新http.HandlerFunc。新http.HandlerFunc可以在原始HandlerFunc之前或者之后调用，甚至可以决定不调用原始HandlerFunc（译者注：看例子吧）.

func (s *server) adminOnly(h http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {
    return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        if !currentUser(r).IsAdmin {
            http.NotFound(w, r)
            return
        }
        h(w, r)
    }
}

中间件可以选择是否调用原始handler。以上面代码为例，如果IsAdmin为false，中间件直接返回404，不再调用h(w, r)；如果IsAdmin为true，h这个handler就被调用（h是传入的参数）。
我通常在routers.go中列出中间件：

package app
func (s *server) routes() {
    s.router.HandleFunc("/api/", s.handleAPI())
    s.router.HandleFunc("/about", s.handleAbout())
    s.router.HandleFunc("/", s.handleIndex())
    s.router.HandleFunc("/admin", s.adminOnly(s.handleAdminIndex()))
}

特殊的请求类型和响应类型也可以这样处理
你要处理的特殊的请求类型和响应类型，一般也都是针对个别handler的。如果是这样，你可以在函数中直接定义使用：

func (s *server) handleSomething() http.HandlerFunc {
    type request struct {
        Name string
    }
    type response struct {
        Greeting string `json:"greeting"`
    }
    return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        ...
    }
}

这样做可以让代码看起来更整洁，也允许你用相同名称命名这些结构体。测试时，拷贝到测试函数中即可。
或者……

创建临时测试类型让测试更简单
如果request或者response类型的定义隐藏在handler中，你可以在测试代码中声明新类型完成测试。这也是一个阐明代码历史和设计的机会，能让维护者更容易理解代码。

举例来讲，我们有一个Person类型，在很多接口中都要使用。如果我们有个/greet接口，这个接口只关心Person类型的name字段，那我们就可以这样来写测试用例：

func TestGreet(t *testing.T) {
    is := is.New(t)
    p := struct {
        Name string `json:"name"`
    }{
        Name: "Mat Ryer",
    }
    var buf bytes.Buffer
    err := json.NewEncoder(&buf).Encode(p)
    is.NoErr(err) // json.NewEncoder
    req, err := http.NewRequest(http.MethodPost, "/greet", &buf)
    is.NoErr(err)
    //... more test code here

这段测试代码很明显地说明了name字段才是唯一需要关注的。

使用sync.Once

如果在预处理handler时必须要做一些耗资源的逻辑，我会把它推迟到第一次调用时处理。这么处理能让应用启动更迅速。

func (s *server) handleTemplate(files string...) http.HandlerFunc {
    var (
        init sync.Once
        tpl  *template.Template
        err  error
    )
    return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        init.Do(func(){
            tpl, err = template.ParseFiles(files...)
        })
        if err != nil {
            http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
            return
        }
        // use tpl
    }
}

sync.Once确保只执行一次，其他请求在该逻辑处理完之前都会阻塞。

• 为了能在出错时捕获和保证日志的完整，错误检查放在了init 之外；
• 如果handler没被调用，耗资源逻辑永远不会执行——这样做好处非常明显，当然也取决于代码部署方式。

不过我要声明，这样处理是将初始化启动时推迟到了运行时（首次访问）。因为我经常使用 Google App Engine，对我而言这样做优势明显。但你可能面临不同情况，要因地制宜地考虑如何使用sync.Once

server类型方便测试
我们的server类型非常便于测试。

func TestHandleAbout(t *testing.T) {
    is := is.New(t)
    srv := server{
        db:    mockDatabase,
        email: mockEmailSender,
    }
    srv.routes()
    req, err := http.NewRequest("GET", "/about", nil)
    is.NoErr(err)
    w := httptest.NewRecorder()
    srv.ServeHTTP(w, req)
    is.Equal(w.StatusCode, http.StatusOK)
}

• 每个测试用例创建一个server实例——耗资源可以延迟加载，即使对大型组件总归也浪费不了多少时间；
• 调用srv.ServeHTTP时其实是在测试整个调用栈了，也包括路由、中间件等等。如果想避免全部都调用，你也可以直接调用对应的handler；
• 用httptest.NewRecorder记录handler都干了啥；
• 这段代码用了我开发的一个小测试框架。

总结
我希望文章内容对你有帮助，如果不同意本文观点或者有其他想法都欢迎在Twitter上和我讨论。