goweb-web服务
作者:互联网
Web服务
Web服务可以让你在HTTP协议的基础上通过XML或者JSON来交换信息。如果你想知道上海的天气预报、中国石油的股价或者淘宝商家的一个商品信息,你可以编写一段简短的代码,通过抓取这些信息然后通过标准的接口开放出来,就如同你调用一个本地函数并返回一个值。
Web服务背后的关键在于平台的无关性,你可以运行你的服务在Linux系统,可以与其他Windows的asp.net程序交互,同样的,也可以通过同一个接口和运行在FreeBSD上面的JSP无障碍地通信。
目前主流的有如下几种Web服务:REST、SOAP。
Socket编程
在很多底层网络应用开发者的眼里一切编程都是Socket,话虽然有点夸张,但却也几乎如此了,现在的网络编程几乎都是用Socket来编程。你想过这些情景么?我们每天打开浏览器浏览网页时,浏览器进程怎么和Web服务器进行通信的呢?当你用QQ聊天时,QQ进程怎么和服务器或者是你的好友所在的QQ进程进行通信的呢?当你打开PPstream观看视频时,PPstream进程如何与视频服务器进行通信的呢? 如此种种,都是靠Socket来进行通信的,以一斑窥全豹,可见Socket编程在现代编程中占据了多么重要的地位,这一节我们将介绍Go语言中如何进行Socket编程。
什么是Socket?
Socket起源于Unix,而Unix基本哲学之一就是“一切皆文件”,都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。Socket就是该模式的一个实现,网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O,Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用:Socket(),该函数返回一个整型的Socket描述符,随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。
常用的Socket类型有两种:流式Socket(SOCK_STREAM)和数据报式Socket(SOCK_DGRAM)。流式是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用;数据报式Socket是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用。
Socket如何通信
网络中的进程之间如何通过Socket通信呢?首要解决的问题是如何唯一标识一个进程,否则通信无从谈起!在本地可以通过进程PID来唯一标识一个进程,但是在网络中这是行不通的。其实TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题,网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机,而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序(进程)。这样利用三元组(ip地址,协议,端口)就可以标识网络的进程了,网络中需要互相通信的进程,就可以利用这个标志在他们之间进行交互
使用TCP/IP协议的应用程序通常采用应用编程接口:UNIX BSD的套接字(socket)和UNIX System V的TLI(已经被淘汰),来实现网络进程之间的通信。就目前而言,几乎所有的应用程序都是采用socket,而现在又是网络时代,网络中进程通信是无处不在,这就是为什么说“一切皆Socket”。
Socket基础知识
通过上面的介绍我们知道Socket有两种:TCP Socket和UDP Socket,TCP和UDP是协议,而要确定一个进程的需要三元组,需要IP地址和端口。
IPv4地址
目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议。IP是TCP/IP协议中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。目前主要采用的IP协议的版本号是4(简称为IPv4),发展至今已经使用了30多年。
IPv4的地址位数为32位,也就是最多有2的32次方的网络设备可以联到Internet上。近十年来由于互联网的蓬勃发展,IP位址的需求量愈来愈大,使得IP位址的发放愈趋紧张,前一段时间,据报道IPV4的地址已经发放完毕,我们公司目前很多服务器的IP都是一个宝贵的资源。
地址格式类似这样:127.0.0.1 172.122.121.111
IPv6地址
IPv6是下一版本的互联网协议,也可以说是下一代互联网的协议,它是为了解决IPv4在实施过程中遇到的各种问题而被提出的,IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题,主要有端到端IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性、即插即用等。
地址格式类似这样:2002:c0e8:82e7:0:0:0:c0e8:82e7
这一节讲了tcp编程,幸好我之前学习过一点tcp编程的知识,不然又是啥都不知道~~~~
WebSocket
WebSocket是HTML5的重要特性,它实现了基于浏览器的远程socket,它使浏览器和服务器可以进行全双工通信,许多浏览器(Firefox、Google Chrome和Safari)都已对此做了支持。
在WebSocket出现之前,为了实现即时通信,采用的技术都是“轮询”,即在特定的时间间隔内,由浏览器对服务器发出HTTP Request,服务器在收到请求后,返回最新的数据给浏览器刷新,“轮询”使得浏览器需要对服务器不断发出请求,这样会占用大量带宽。
WebSocket采用了一些特殊的报头,使得浏览器和服务器只需要做一个握手的动作,就可以在浏览器和服务器之间建立一条连接通道。且此连接会保持在活动状态,你可以使用JavaScript来向连接写入或从中接收数据,就像在使用一个常规的TCP Socket一样。它解决了Web实时化的问题,相比传统HTTP有如下好处:
- 一个Web客户端只建立一个TCP连接
- Websocket服务端可以推送(push)数据到web客户端.
- 有更加轻量级的头,减少数据传送量
WebSocket URL的起始输入是ws://或是wss://(在SSL上
Go实现WebSocket
WebSocket分为客户端和服务端,接下来我们将实现一个简单的例子:用户输入信息,客户端通过WebSocket将信息发送给服务器端,服务器端收到信息之后主动Push信息到客户端,然后客户端将输出其收到的信息,客户端的代码如下:
<html>
<head></head>
<body>
<script type="text/javascript">
var sock = null;
var wsuri = "ws://127.0.0.1:1234";
window.onload = function() {
console.log("onload");
sock = new WebSocket(wsuri);
sock.onopen = function() {
console.log("connected to " + wsuri);
}
sock.onclose = function(e) {
console.log("connection closed (" + e.code + ")");
}
sock.onmessage = function(e) {
console.log("message received: " + e.data);
}
};
function send() {
var msg = document.getElementById('message').value;
sock.send(msg);
};
</script>
<h1>WebSocket Echo Test</h1>
<form>
<p>
Message: <input id="message" type="text" value="Hello, world!">
</p>
</form>
<button onclick="send();">Send Message</button>
</body>
</html>
可以看到客户端JS,很容易的就通过WebSocket函数建立了一个与服务器的连接sock,当握手成功后,会触发WebSocket对象的onopen事件,告诉客户端连接已经成功建立。客户端一共绑定了四个事件。
1)onopen 建立连接后触发
2)onmessage 收到消息后触发
3)onerror 发生错误时触发
4)onclose 关闭连接时触发
我们服务器端的实现如下:
package main
import (
"golang.org/x/net/websocket"
"fmt"
"log"
"net/http"
)
func Echo(ws *websocket.Conn) {
var err error
for {
var reply string
if err = websocket.Message.Receive(ws, &reply); err != nil {
fmt.Println("Can't receive")
break
}
fmt.Println("Received back from client: " + reply)
msg := "Received: " + reply
fmt.Println("Sending to client: " + msg)
if err = websocket.Message.Send(ws, msg); err != nil {
fmt.Println("Can't send")
break
}
}
}
func main() {
http.Handle("/", websocket.Handler(Echo))
if err := http.ListenAndServe(":1234", nil); err != nil {
log.Fatal("ListenAndServe:", err)
}
}
当客户端将用户输入的信息Send之后,服务器端通过Receive接收到了相应信息,然后通过Send发送了应答信息
目前随着HTML5的发展,我想未来WebSocket会是Web开发的一个重点,我们需要储备这方面的知识
REST
RESTful,是目前最为流行的一种互联网软件架构。因为它结构清晰、符合标准、易于理解、扩展方便,所以正得到越来越多网站的采用。本小节我们将来学习它到底是一种什么样的架构?以及在Go里面如何来实现它。
什么是REST
REST(REpresentational State Transfer)这个概念,首次出现是在 2000年Roy Thomas Fielding(他是HTTP规范的主要编写者之一)的博士论文中,它指的是一组架构约束条件和原则。满足这些约束条件和原则的应用程序或设计就是RESTful的。
要理解什么是REST,我们需要理解下面几个概念:
资源(Resources) REST是"表现层状态转化",其实它省略了主语。"表现层"其实指的是"资源"的"表现层"。
那么什么是资源呢?就是我们平常上网访问的一张图片、一个文档、一个视频等。这些资源我们通过URI来定位,也就是一个URI表示一个资源。表现层(Representation)
资源是做一个具体的实体信息,他可以有多种的展现方式。而把实体展现出来就是表现层,例如一个txt文本信息,他可以输出成html、json、xml等格式,一个图片他可以jpg、png等方式展现,这个就是表现层的意思。
URI确定一个资源,但是如何确定它的具体表现形式呢?应该在HTTP请求的头信息中用Accept和Content-Type字段指定,这两个字段才是对"表现层"的描述。
- 状态转化(State Transfer)
访问一个网站,就代表了客户端和服务器的一个互动过程。在这个过程中,肯定涉及到数据和状态的变化。而HTTP协议是无状态的,那么这些状态肯定保存在服务器端,所以如果客户端想要通知服务器端改变数据和状态的变化,肯定要通过某种方式来通知它。
客户端能通知服务器端的手段,只能是HTTP协议。具体来说,就是HTTP协议里面,四个表示操作方式的动词:GET、POST、PUT、DELETE。它们分别对应四种基本操作:GET用来获取资源,POST用来新建资源(也可以用于更新资源),PUT用来更新资源,DELETE用来删除资源。
综合上面的解释,我们总结一下什么是RESTful架构:
(1)每一个URI代表一种资源;
(2)客户端和服务器之间,传递这种资源的某种表现层;
(3)客户端通过四个HTTP动词,对服务器端资源进行操作,实现"表现层状态转化"。
Web应用要满足REST最重要的原则是:客户端和服务器之间的交互在请求之间是无状态的,即从客户端到服务器的每个请求都必须包含理解请求所必需的信息。如果服务器在请求之间的任何时间点重启,客户端不会得到通知。此外此请求可以由任何可用服务器回答,这十分适合云计算之类的环境。因为是无状态的,所以客户端可以缓存数据以改进性能。
另一个重要的REST原则是系统分层,这表示组件无法了解除了与它直接交互的层次以外的组件。通过将系统知识限制在单个层,可以限制整个系统的复杂性,从而促进了底层的独立性。
当REST架构的约束条件作为一个整体应用时,将生成一个可以扩展到大量客户端的应用程序。它还降低了客户端和服务器之间的交互延迟。统一界面简化了整个系统架构,改进了子系统之间交互的可见性。REST简化了客户端和服务器的实现,而且对于使用REST开发的应用程序更加容易扩展
RESTful的实现
Go没有为REST提供直接支持,但是因为RESTful是基于HTTP协议实现的,所以我们可以利用net/http包来自己实现,当然需要针对REST做一些改造,REST是根据不同的method来处理相应的资源,目前已经存在的很多自称是REST的应用,其实并没有真正的实现REST
REST就是根据不同的method访问同一个资源的时候实现不同的逻辑处理。
REST是一种架构风格,汲取了WWW的成功经验:无状态,以资源为中心,充分利用HTTP协议和URI协议,提供统一的接口定义,使得它作为一种设计Web服务的方法而变得流行。在某种意义上,通过强调URI和HTTP等早期Internet标准,REST是对大型应用程序服务器时代之前的Web方式的回归。目前Go对于REST的支持还是很简单的,通过实现自定义的路由规则,我们就可以为不同的method实现不同的handle,这样就实现了REST的架构。
RPC
前面几个小节我们介绍了如何基于Socket和HTTP来编写网络应用,通过学习我们了解了Socket和HTTP采用的是类似"信息交换"模式,即客户端发送一条信息到服务端,然后(一般来说)服务器端都会返回一定的信息以表示响应。客户端和服务端之间约定了交互信息的格式,以便双方都能够解析交互所产生的信息。但是很多独立的应用并没有采用这种模式,而是采用类似常规的函数调用的方式来完成想要的功能。
RPC就是想实现函数调用模式的网络化。客户端就像调用本地函数一样,然后客户端把这些参数打包之后通过网络传递到服务端,服务端解包到处理过程中执行,然后执行的结果反馈给客户端。
RPC(Remote Procedure Call Protocol)——远程过程调用协议,是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议。它假定某些传输协议的存在,如TCP或UDP,以便为通信程序之间携带信息数据。通过它可以使函数调用模式网络化。在OSI网络通信模型中,RPC跨越了传输层和应用层。RPC使得开发包括网络分布式多程序在内的应用程序更加容易。
go RPC
Go标准包中已经提供了对RPC的支持,而且支持三个级别的RPC:TCP、HTTP、JSONRPC。但Go的RPC包是独一无二的RPC,它和传统的RPC系统不同,它只支持Go开发的服务器与客户端之间的交互,因为在内部,它们采用了Gob来编码。
Go已经提供了对RPC的良好支持,通过上面HTTP、TCP、JSON RPC的实现,我们就可以很方便的开发很多分布式的Web应用,我想作为读者的你已经领会到这一点。但遗憾的是目前Go尚未提供对SOAP RPC的支持,欣慰的是现在已经有第三方的开源实现了。
可惜,rpc这我根本看不懂┭┮﹏┭┮,只是大概知道它是怎嘛做的
这一章我们介绍了目前流行的几种主要的网络应用开发方式,第一小节介绍了网络编程中的基础:Socket编程,因为现在网络正在朝云的方向快速进化,作为这一技术演进的基石的的socket知识,作为开发者的你,是必须要掌握的。第二小节介绍了正愈发流行的HTML5中一个重要的特性WebSocket,通过它,服务器可以实现主动的push消息,以简化以前ajax轮询的模式。第三小节介绍了REST编写模式,这种模式特别适合来开发网络应用API,目前移动应用的快速发展,我觉得将来会是一个潮流。第四小节介绍了Go实现的RPC相关知识,对于上面四种开发方式,Go都已经提供了良好的支持,net包及其子包,是所有涉及到网络编程的工具的所在地
(〝▼皿▼)这一章一节比一节难,尤其是最后一节
标签:web,服务,Socket,goweb,REST,RPC,WebSocket,HTTP,客户端 来源: https://www.cnblogs.com/ygjzs/p/12193324.html