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echo 框架中的 middleware 设计深度解析

“ echo web 框架是 go 语言开发的一种高性能，可扩展，轻量级的web框架。几行代码就可以启动一个高性能的 http 服务端... ”

Echo 简介

了解 Go 语言的同学可能熟悉 Echo ，它是一款高性能、极简的 Web 框架。

Package echo implements high performance, minimalist Go web framework.

Echo 从性能和功能的角度都极大的提升了开发效率。相比其他的 Web 框架，它提供 “ 支持更多类型以及效率更高的 Router，Middleware、及高效的内存管理……“ 等众多优秀的功能特性，并赢得了众多开发者的青睐。

这里就其中 Middleware 组件良好的设计实现展开介绍。

Middleware 组件介绍

Middleware，嵌入在 HTTP 的请求和响应之间。它可以获得 Echo#Context 对象用来进行一些特殊的操作，比如记录每个请求或者统计请求数。

根据其作用生效的位置及对象，可将 Middleware 分为四种，分别是：Before router、After router、Group、Router 。

Before router

Echo#Pre() 用于注册一个在路由执行之前运行的中间件，可以用来修改请求的一些属性。比如在请求路径结尾添加或者删除一个’/‘来使之能与路由匹配。

下面的这几个内建中间件应该被注册在这一级别：

AddTrailingSlash
RemoveTrailingSlash
MethodOverride

注意: 由于在这个级别路由还没有执行，所以这个级别的中间件不能调用任何 echo.Context 的 API。

After router

这个级别的中间件运行在路由处理完请求之后，可以调用所有的 echo.Context API。

下面的这几个内建中间件应该被注册在这一级别：

BodyLimit
Logger
Gzip
Recover
BasicAuth
JWTAuth
Secure
CORS
Static

Group

当在路由中创建一个组的时候，可以为这个组注册一个中间件。例如，给 admin 这个组注册一个 BasicAuth 中间件。

e := echo.New()admin := e.Group("/admin", middleware.BasicAuth())

也可以在创建组之后用 admin.Use()注册该中间件。

Route

当你创建了一个新的路由，可以选择性的给这个路由注册一个中间件。

e := echo.New()e.GET("/", <Handler>, <Middleware...>)

Middleware 的实现

// MiddlewareFunc defines a function to process middleware.MiddlewareFunc func(HandlerFunc) HandlerFunc// HandlerFunc defines a function to server HTTP requests.HandlerFunc func(Context) error

可以看到 middleware 类型是一个匿名函数，参数和返回值的类型一样，都是 HandlerFunc 类型。

HandlerFunc 类型，是 echo 框架处理业务逻辑的 Handler 结构，如下：

e.GET("/v1/test/metrics", func(c echo.Context) error {     return hs.apiQueryMetrics(c)})

这样的设计，是偶然吗？

其实不是，我们已 middleware.Gzip() 为例：

e.Use(middleware.Gzip())

Use 的实现是，将 Gzip() 加入 echo 的 middleware 数组：

// Use adds middleware to the chain which is run after router.func (e *Echo) Use(middleware ...MiddlewareFunc) {e.middleware = append(e.middleware, middleware...)}

middleware.Gzip() 的参数是 next echo.HandlerFunc 下一个 middleware 的返回值：

// GzipWithConfig return Gzip middleware with config.// See: `Gzip()`.func GzipWithConfig(config GzipConfig) echo.MiddlewareFunc {// Defaultsif config.Skipper == nil {  config.Skipper = DefaultGzipConfig.Skipper}if config.Level == 0 {  config.Level = DefaultGzipConfig.Level}return func(next echo.HandlerFunc) echo.HandlerFunc {  return func(c echo.Context) error {   if config.Skipper(c) {    return next(c)   }   res := c.Response()   res.Header().Add(echo.HeaderVary, echo.HeaderAcceptEncoding)   if strings.Contains(c.Request().Header.Get(echo.HeaderAcceptEncoding), gzipScheme) {    res.Header().Add(echo.HeaderContentEncoding, gzipScheme) // Issue #806    rw := res.Writer    w, err := gzip.NewWriterLevel(rw, config.Level)    if err != nil {     return err    }    defer func() {     if res.Size == 0 {      if res.Header().Get(echo.HeaderContentEncoding) == gzipScheme {       res.Header().Del(echo.HeaderContentEncoding)      }      // We have to reset response to it's pristine state when      // nothing is written to body or error is returned.      // See issue #424, #407.      res.Writer = rw      w.Reset(ioutil.Discard)     }     w.Close()    }()    grw := &gzipResponseWriter{Writer: w, ResponseWriter: rw}    res.Writer = grw   }   return next(c)  }}}

我们了解 Use()、Gzip() 之后，在来看一下 middleware 的执行部分：

func (e *Echo) add(method, path string, handler HandlerFunc, middleware ...MiddlewareFunc) {name := handlerName(handler)e.router.Add(method, path, func(c Context) error {  h := handler  // Chain middleware  for i := len(middleware) - 1; i >= 0; i-- {   h = middleware[i](h)  }  return h(c)})r := &Route{  Method:  method,  Path:    path,  Handler: name,}e.router.routes[method+path] = r}

关注其中的 for 循环，通过循环，倒序将 middleware 数组中的 MiddlewareFunc 合并成一个 echo.HandlerFunc 去执行。在执行过程中，按照循环的倒序去依次执行 middlewareFunc 定义的函数。

这种设计类似算法中的递归思想，通过定义参数和返回相同类型的约束，使函数可以完成递归的实现；并将函数类型与 echo 框架的处理 handler 耦合，这样完美的实现了 handler 的前后代理，在设计模式上，这种设计被称为代理模式。

echo 的实现包含大量的优秀源码及设计思路，是一个指导个人成长的优秀教材。

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