Go實例教程：從零構建一個WEB路由器
HTTP路由（也稱爲multiplexer）負責偵聽HTTP請求並根據匹配條件（例如HTTP方法或URL）調用適當的處理程序。
Golang提供了一個非常簡單的路由器ServeMux。但它太基礎簡單，所以大家一般都會選擇第三方路由模塊，比如gorilla/mux。
今天我們來學習下如何從零自己構建一個HTTP路由器。
概述
一個HTTP路由器主要負責以下幾件事：
404處理程序：爲不匹配的請求提供404響應
匹配：匹配URL路徑和HTTP方法並調用路由處理程序
參數：提取動態網址參數，例如/users/(?P<id>\d+)
緊急恢復：趕上緊急情況並回復500
下面是一個代碼片段，展示了上述的所有功能：
r := NewRouter()
r.Route("GET", "/", homeRoute)
r.Route("POST", "/users", createUserRoute)
r.Route("GET", "/users/(?P<ID>\d+)", getUserRoute)
r.Route("GET", "/panic", panicRoute)
http.ListenAndServe("127.0.0.1:8000", r)
基本路由
首先，我們構建一個路由，該路由負責響應無效請求，並返回404響應。
路由器處理進入Web服務器的每個HTTP請求，可以通過將其傳遞到Golang的http.ListenAndServe方法中來完成。ListenAndServe的第二個參數是http.Handler，它負責處理每個傳入的請求。爲了實現這一點，我們的路由器將需要實現該Handler接口。
Handler只聲明一個方法，ServeHTTP所以我們創建一個結構來匹配它。
type Router struct {}
func (sr *Router) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
http.NotFound(w, r)
}
這樣就有一種可以在任何http.Handler接受的地方使用的路由類型。把加入到可運行的程序中httper.go。
package httper
import "net/http"
func main() {
r := &Router{}
http.ListenAndServe(":8000", r)
}
type Router struct{}
func (sr *Router) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
http.NotFound(w, r)
從命令行運行該程序go run httper.go，然後就可以通過Web瀏覽器中打開127.0.0.1:8000，驗證其是否響應"404頁面未找到"。
路由匹配
一個總是返回404請求的路由並什麼太多用處。我們繼續修改路由以便可以匹配的列表。
對於每個傳入請求，需要執行以下操作：
從請求中提取HTTP方法和URL路徑；
檢查是否存在與方法和路徑匹配的路由；
匹配時調用它；
如果找不到匹配項，則返回404。
爲此，爲每條路由需要保存這些信息：路由的HTTP方法，路由的路徑以及如果找到匹配項，則調用的處理函數。我們創建一個結構RouteEntry來將存儲在他們。
type RouteEntry struct {
Path string
Method string
Handler http.HandlerFunc
}
還需要更新Router以存儲的列表RouteEntry。爲了改善使用路由的體驗，我們添加一個名爲helper的輔助功能Route來完成這項工作。路由功能將創建一個新路由RouteEntry並將其添加到路由列表中。
type RouteEntry struct {
Path string
Method string
Handler http.HandlerFunc
}
type Router struct {
routes []RouteEntry
}
func (rtr *Router) Route(method, path string, handlerFunc http.HandlerFunc) {
e := RouteEntry{
Method: method,
Path: path,
HandlerFunc: handlerFunc,
}
rtr.routes = append(rtr.routes, e)
}
最後，編寫邏輯以檢查傳入的請求並找到匹配的路由。
匹配邏輯有兩個明顯的地方：Router本身還是RouteEntry。這些位置中的任何一個都可以使用，但是使用RouteEntry匹配負責是明智的，因爲它存儲了要匹配的條件。
我們給RouteEntry結構添加一個Match方法。由於基於請求的信息進行匹配，因此將request作爲參數。爲了表明匹配成功，將讓它返回一個布爾值。
func (re *RouteEntry) Match(r *http.Request) bool {
if r.Method != re.Method {
return false
}
if r.URL.Path != re.Path {
return false // Path mismatch
}
return true
}
現在，路由器所需要做的就是遍歷所有路由，並檢查其中是否有匹配請求。
func (rtr *Router) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
for _, e := range rtr.routes {
match := e.Match(r)
if !match {
continue
}
e.HandlerFunc.ServeHTTP(w, r)
return
}
http.NotFound(w, r)
}
爲了確保所有操作都能正常進行，新添加一條簡單的路由來處理。
r := &Router{}
r.Route("GET", "/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
w.Write([]byte("Hello，Chongchong!"))
})
當加入這些代碼，然後go run httper.go。可以通過瀏覽器訪問127.0.0.1:8000來驗證其是否有效。應該看到它以"Hello，Chongchong!"回應。任何其路徑會返回404響應。
提取路由參數
現在，有了一個基本實用的HTTP路由器。我們進一步添加功能充實它。常用的系統處理API中都會涉及增刪改查（CRUD）的動態參數的定義的路由。例如，URL通過ID獲取用戶的路由，可能的路徑爲/users/10 ，其中10爲用戶ID。在當前的路由器中，如果一個一個的爲每個可能的用戶ID都定義一個路由顯然是冗雜和不必要的。實際上需要的是一種定義帶有動態路徑的方法/users/?。
爲了執行動態匹配，需要使用利器——正則表達式。
訪問參數
不過，在深入探討正則表達式之前，先討論一下路由處理程序將如何訪問提取的參數。一個fetchUserRoute將需要能夠從URL中提取ID來獲取正確的用戶。
幸運的是，Golang提供了一種機制，可以將短暫的數據存儲在稱爲context的請求對象上。用這種機制，路由器可以將參數添加到請求上下文中，以供處理程序在調用時讀取。
下面是處理程序如何訪問參數的示例。注意，由於訪問請求上下文中的內容有點麻煩，因此又創建一個了輔助函數來減少重複。
r.Route("GET", `/hello/(?P<Message>\w+)`, func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
message := URLParam(r, "Message")
w.Write([]byte("Hello " + message))
})
func URLParam(r *http.Request, name string) string {
ctx := r.Context()
params := ctx.Value("params").(map[string]string)
return params[name]
}
用正則匹配
將把參數存儲在中map[string]string，其中映射中的每個鍵都是參數名稱，而值是從URL中提取的值。正則表達式已命名了適合此用例的組。在Golang中，可以使用FindStringSubmatch方法匹配這些命名組。
r := regexp.MustCompile(
`/books/(?P<AuthorID>\d+)/(?P<BookID>\d+)`,
)
match := r.FindStringSubmatch("/books/123/456")
if match == nil {
return
}
fmt.Println(match) // [123, 456]
fmt.Println(r.SubexpNames()) // [AuthorID, BookID]
保存網址參數
知道如何匹配正則表達式組，我們將可以更新RouteEntry結構的匹配邏輯以使用它們。爲此，需要將Path屬性從字符串更改爲Regexp類型。然後，需要更新Match方法邏輯。
type RouteEntry struct {
Path *regexp.Regexp
Method string
HandlerFunc http.HandlerFunc
}
func (ent *RouteEntry) Match(r *http.Request) map[string]string {
match := ent.Path.FindStringSubmatch(r.URL.Path)
if match == nil {
return nil
}
params := make(map[string]string)
groupNames := ent.Path.SubexpNames()
for i, group := range match {
params[groupNames[i]] = group
}
return params
}
注意，上面還更改了的簽名Match以返回參數映射，而非布爾值。
最後需要做的一件事是更新路由器邏輯，以在找到匹配項後將參數添加到請求上下文中。
for _, e := range rtr.routes {
params := e.Match(r)
if params == nil {
continue
}
ctx := context.WithValue(r.Context(), "params", params)
e.HandlerFunc.ServeHTTP(w, r.WithContext(ctx))
return
}
我們在程序中添加這些部分，然後測試：
Panic恢復
添加動態URL參數極大地提高了路由器的實用性。現在可以將其在一些項目中使用。爲了防止生產中發生壞事，應該增加另外一件事，那就是緊急恢復。
當前，如果路由處理程序之一出現緊急情況，服務器將返回一個空響應，而不是默認頁面。將添加以下幾行代碼來捕獲這些緊急情況並返回適當的500（內部服務器錯誤）狀態代碼。
func (rtr *Router) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
defer func() {
if r := recover(); r != nil {
log.Println("ERROR:", r)
http.Error(w, "發生錯誤…", http.StatusInternalServerError)
}
}()
// ...
}
爲了測試它是否有效，我們添加一條特殊的/panic路由來觸發該恢復邏輯。
r.Route("GET", "/panic", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
panic("something bad happened!")
})
測試訪問 127.0.0.1:8000/panic，就會返回 Uh oh!
總結
本我們實例介紹瞭如何使用Golang語言的標準庫，從頭開始構建一個路由器，當然我們構建的路由器僅僅爲HTTP路由原理說明、練手和好玩，不建議在生產環境使用！在生產中使用建議使用成熟的類庫，比如gorilla/mux。