golang实现http中间件 gin框架中间件实现原理分析

suoniao 2021-01-21
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gin-gonic的中间件使用非常简单,这里就不多说了,本文主要讲讲中间件的原理以及DEMO实现。

中间件是一个洋葱模型,中心为最终处理请求的 handler,称为 main handler,其他为 middleware handler 。每一个 middleware handle 可以分为两部分,随着 request 的流动,左边是入,右边为出,而分割点就是 next 。

next 的作用就是明确在这个地方进入到下一个 handler ,如果没有指定,默认是当前 handler 结束后进入下一个 handler。
在这里插入图片描述

由此看出各 middleware handle 都是先进后出的。

deml1:

package main

import (
	"fmt"
)


type Context struct {
	Handlers []func(*Context)
	index    int8
}

func (c *Context) Next() {
	c.index++
	c.Handlers[c.index](c)
}

func main() {
	c := &Context{}
	c.Handlers = make([]func(*Context), 0)

	// 注册中间件
	c.Handlers = append(c.Handlers, m1)
	c.Handlers = append(c.Handlers, m2)
	c.Handlers = append(c.Handlers, m3)

	// 控制器函数
	c.Handlers = append(c.Handlers, action)

	// 启动
	c.Handlers[0](c)
}

func action(c *Context) {
	fmt.Println("main handler")
}

func m1(c *Context) {
	fmt.Println("m1 start")
	c.Next()
}

func m2(c *Context) {
	fmt.Println("m2 start")
	c.Next()
	fmt.Println("m2 end")
}

func m3(c *Context) {
	c.Next()
	fmt.Println("m3 end")
}

m1, m2, m3 为 middleware handler,action 为 main handler。通过 Next 方法实现链路,以上程序输出:

m1 start
m2 start
main handler
m3 end
m2 end

符合预期,但是如果将 m2 的 c.Next() 去掉了,整个链路就断了,所以还要实现自动链路,思路就是只要链路被启动了,就自动往下运行,而不依靠 Next 方法。

修改 Next 方法:

func (c *Context) Next() {
	c.index++
	for c.index < int8(len(c.Handlers)) {
		c.Handlers[c.index](c)
		c.index++
	}
}

这样,除了 m1 之外,其他几个去掉了 Next 方法,也能按预期运行了,现在需要将 m1 中的 Next 也去掉,则需要修改启动方式了。

// 启动
c.Handlers[0](c)
c.Next()

这样,所有的 middleware handler 都不用强依赖于 Next 也能按预期运行了。

有时候我们需要人为的中断请求,需要实现链路中断,参考gin中的实现方式,它定义了一个最大的 handler 索引最为判断依据,并且在注册 handler 的时候也做同样的判断。

于是,最终代码为:

package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

const abortIndex int8 = math.MaxInt8 / 2

type Context struct {
	Handlers []func(*Context)
	index    int8
}

func (c *Context) Next() {
	c.index++
	for c.index < int8(len(c.Handlers)) {
		c.Handlers[c.index](c)
		c.index++
	}
}

func (c *Context) Abort() {
	c.index = abortIndex
}

func main() {
	c := &Context{}
	c.Handlers = make([]func(*Context), 0)

	// 注册中间件
	c.Handlers = append(c.Handlers, m1)
	c.Handlers = append(c.Handlers, m2)
	c.Handlers = append(c.Handlers, m3)

	// 控制器函数
	c.Handlers = append(c.Handlers, action)

	// 限制handler个数
	if len(c.Handlers) >= int(abortIndex) {
		panic("too many handlers")
	}

	// 启动
	c.Handlers[0](c)
	c.Next()
}

func action(c *Context) {
	fmt.Println("main handler")
}

func m1(c *Context) {
	fmt.Println("m1 start")
}

func m2(c *Context) {
	fmt.Println("m2 start")
	c.Abort()
	c.Next()
	fmt.Println("m2 end")
}

func m3(c *Context) {
	c.Next()
	fmt.Println("m3 end")
}

输出为:

m1 start
m2 start
m2 end

Abort方法实现了禁止向下传播,但是不会影响当前中间件的运行。

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