《Go Web 编程》之第1章 Go与Web应用
第1章 Go与Web应用
1.1 Go语言构建Web应用
Go适合编写需要快速运行的服务器端程序。
过程式编程，函数式编程，内置并发，包管理系统，垃圾收集，丰富标准库，优秀开源库。
大规模可扩展的Web应用具备特质：
- 可扩展；
- 模块化
- 可维护；
- 高性能。
1.1.1 Go与可扩展Web应用
可扩展的（scalable），可简单快速地提升应用性能，线性的，可通过添加更多硬件来获取更强的请求处理能力。
- 垂直扩展（vertical scaling），即提升单台设备的CPU数量或者性能；
- 水平扩展（horizontal scaling），即通过增加计算机的数量来提升性能。
1.1.2 Go与模块化Web应用
模块化组件可替换，更容易添加、移除或修改，满足不断变化的需求。
复用模块化组件可降低软件开发费用。
静态类型语言Go，可通过借口机制描述行为，实现动态类型匹配（dynamic typing）。
Go常用于创建微服务（microservice）。
1.1.3 Go与可维护Web应用
简洁可读语法，灵活清晰包管理，一整套优秀工具（gofmt、godoc等），内置测试支持。
1.1.4 Go与高性能Web应用
高性能，短时间内处理大量请求，快速响应。
1.2 Web应用工作原理
客户端向服务器发出请求，服务器接收请求，执行指定的操作，然后返回文件，对客服端做出响应。
应用（application）是一个与用户进行互动并帮助用户执行指定活动的软件程序。
Web应用看作特殊的Web服务，狭义定义：
- 向发送命令的客户端返回HTML，且客户端向用户展示渲染后的HTML；
- 使用HTTP协议进行数据传送。
1.3 HTTP简介
应用层通信协议，使用文本进行数据传输。
HTTP/0.9，只有GET方法。
HTTP/1.1
HTTP/2.0
HTTP是一种无状态、由文本构成的请求-响应（request-response）协议，使用客户端-服务器（client-server）计算模型。
HTTP以纯文本非二进制方式发送和接收协议数据。
1.4 Web应用诞生
CGI（Common Gateway Interface，通用网关接口），与服务器对接的程序。
SSI（server-side includes，服务器包含），HTML文件中嵌入指令。
1.5 HTTP请求
（1）请求行（request-line）；
（2）零或多个请求首部（header）；
（3）一个空行；
（4）可选报文主体（body）。
GET /Prtocols/rfc2616/rfc2616.html HTTP/1.1
Host: www.w3.org
User-Agent: Mozilla/5.0
(empty line)
1.5.1 请求方法
客户端对资源执行的操作。
-
GET
返回指定资源。 -
HEAD
不获取报文主体，取得响应首部。 -
POST
传递报文主体中的数据。 -
PUT
使用报文主体中的数据进行设置。不存在则创建，存在则替换。 -
DELETE
删除资源。 -
TRACE
返回请求本身。 -
OPTIONS
返回支持的HTTP方法列表。 -
CONNECT
建立网络连接，用于设置SSL隧道以开启HTTPS功能。 -
PATCH
使用报文主体中的数据进行修改。
1.5.2 安全的请求方法
safe，只要求服务器提供信息而不会对服务器的状态做任何修改。
-
安全的请求方法
GET、HEAD、OPTIONS、TRACE -
不安全的请求方法
POST、PUT、DELETE
1.5.3 幂等的请求方法
idempotent，使用相同的数据进行第二次调用的时候，不会对服务器的状态造成任何改变。
-
幂等的请求方法
GET、HEAD、OPTIONS、TRACE、PUT、DELETE -
不幂等的请求方法
POST
1.5.4 浏览器对请求方法的支持
支持GET和POST方法。
POST方法通过HTML表单实现：HTML的form标签存在method属性。
1.5.5 请求首部
宿主（Host）是HTTP1.1唯一强制要求的首部。
| 首部字段 | 作用描述 |
|---|---|
| Accept | 能够接收的内容类型。text/html等 |
| Accept-Charset | 字符集编码。utf-8等 |
| Authorization | 发送基本的身份验证证书 |
| Cookie | 回传所有cookie |
| Content-Length | 请求主体的字节长度 |
| Content-Type | 主体内容类型 |
| Host | 服务器名称及端口号 |
| Referer | 发起请求的页面地址 |
| User-Agent | 发起请求的客户端描述 |
1.6 HTTP响应
（1）一个状态行；
（2）零或多个响应首部；
（3）一个空行；
（4）可选报文主体。
200 OK
Date: Sat, 22 Nov 2014 12:58:58 GMT
Server: Apache/2
Content-Length: 33115
Content-Type: text/html; charset=iso-8859-1
(empty line)
<!DOCTYPE html>...</html>
1.6.1 响应状态码
| 状态码类型 | 作用描述 |
|---|---|
| 1XX | 情报状态码。收到请求并进行了处理。 |
| 2XX | 成功状态码。收到请求并成功地进行了处理。 |
| 3XX | 重定向状态码。收到请求并成功地进行了处理，客户端还需要进行处理。多用于URL重定向。 |
| 4XX | 客户端错误状态码。请求出现问题。常见"404 Not Found" |
| 5XX | 服务器错误状态码。服务器无法正确处理。常见"500 Internal Server Error" |
1.6.2 响应首部
| 首部字段 | 作用描述 |
|---|---|
| Allow | 服务器支持的请求方法 |
| Content-Length | 响应主体的字节长度 |
| Content-Type | 主体内容类型 |
| Date | GMT格式时间 |
| Location | 仅在重定向时使用，指定URL |
| Server | 服务器域名 |
| Set-Cookie | 设置客户端cookie，可包含多个 |
| WWW-Authenticate | 告知客户端Authorization请求首部应提供何种类型的身份验证信息。常与"401 Unauthorized"状态行一同发送 |
1.7 URI
统一资源名称（Uniform Resource Name，URN），使用字符串表示资源名字；
统一资源定位符（Uniform Resource Location，URL），使用字符串表示资源所在位置。
统一资源标识符（Uniform Resource Identifer，URI），包含URN和RUL。
URI一般格式：
<方案名称>:<分层部分>[?<查询参数>][#<片段>]
方案名称（scheme name）记录使用方案，定义了URI其余部分结构。
分层部分（hierarchical part）包含资源的识别信息，以分层方式进行组织。若以双斜线（//）开头，可含用户信息（@结尾）。分层路径由分段（segment）组成，使用单斜线（/）分隔。
查询参数（query），&分隔的键值对组成。
片段（fragment），标识次级资源（secondary resource）。片段由客户端进行处理，web浏览器发送URI时会去掉其中片段。
http://sausheong:password@www.example.com/docs/file?name=sausheong&location=singapore#summary
URL编码（百分号编码）对特殊符号（?#等）进行转换。
空格ASCII编码为32，十六进制为20，URL编码为%20。
中文URL编码，先转换为UTF-8编码，然后对每个字节以%XX表示。
摘要URL编码为%E6%91%98%E8%A6%81。
1.8 HTTP/2简介
二进制协议，语法分析高效，紧凑和健壮。
完全多路复用（fully multiplexed），多个请求和响应在同一时间内使用同一个连接，首部压缩，允许服务器推送（push）响应至客户端。
1.9 Web应用组成部分
web应用就是执行如下任务的程序：
（1）通过HTTP协议，以HTTP请求报文的形式获取客户端输入；
（2）处理HTTP请求，执行必要操作；
（3）生成HTML，以响应报文的形式通过HTTP返回给客户端。
1.9.1 处理器
接收和处理客户端发来的请求；
调用模板引擎；
填充模板引擎生成的HTML数据至回传给客户端的响应报文中。
MVC（Model-View-Controller）模式。
模型表示底层数据；
视图以可视化方式向用户展示模型；
控制器会根据用户输入对模型进行修改。
模型变化时，视图自动更新。
web应用框架中，模型通过结构或对象映射到数据库，视图被渲染为HTML，控制器负责路由请求和模型访问的管理。
1.9.2 模板引擎
模板引擎（template engine）通过模板和数据生成最终的HTML。
-
静态模板（无逻辑模板）
替换占位符，无或少量逻辑代码。 -
动态模板
占位符+编程语言结构（条件、迭代、变量等）。
1.10 Hello Go Web
hello_go_web.go
package main
import (
"fmt"
"net/http"
)
func handler(writer http.ResponseWriter, request *http.Request) {
fmt.Fprintf(writer, "Hello World, %s!", request.URL.Path[1:])
}
func main() {
http.HandleFunc("/", handler)
http.ListenAndServe(":8080", nil)
}
go run hello_go_web.go
http://localhost:8080/test/here