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基于HTTP的Web后端的组成
一个基于HTTP的Web后端通常有以下部分组成:
路由系统(router)
路由系统负责处理用户访问网页时的请求路径/方法,并转交给对应的处理者
处理者(handler)
处理者负责处理用户的请求,读取用户在URI中的参数,和请求体中的内容(如果有)等,统称为上下文(Context),负责返回请求所对应的回应
有的系统还会继续细分,将业务层和接口层分开(这种情况下通常接口层是和路由功能合并的)
最低要求是这个,另外,通常一个后端系统还需要连接一个数据库:
数据库
通常是兼容SQL协议的关系型数据库,负责存储后端所需要用到和产生的信息
其实很多后端系统无非就是对数据库的增删改查(所谓的CRUD),可以说这些系统就是数据库的一层方便wrapper
鉴权系统
通常,我们系统的内容不打算对互联网上的任何一个人开放,所以我们需要一些方法来验证访问者的身份
模板系统(optional)
如果你打算通过后端渲染HTML返回到用户浏览器,那你需要一套模板来方便地将动态内容插入到模板里面返回给用户,如果是一个纯粹API的站点,还是想直接把工作甩给前端,你就可以不用配置模板
此外,还有一些外围的工作:
反向代理
通常我们的Web后端服务不是直接暴露对外访问的,而是经过一层代理的转发,这样更加的安全,配置也更加简单,服务只需要监听本地端口
配置系统
你的系统需要读取配置,比如监听端口,数据库连接,还有其他服务的密钥等
CI/CD
自动化配置构建,部署,测试等工作,让你专注代码工作,而不用把心思过多地放在部署构建这些工作上面
路由
假设你的一个报名服务架设在service.io上:
首先,用户访问这个网址时需要显示一段欢迎文字,然后将他们引导到报名的页面
那么,你应该在用户访问/时返回一个html文件,里面含有导向/volunteer.html的超链接
/volunteer.html里面的前端代码需要以AJAX的形式与后端API交互,比如:
service.io/api/register接受POST请求,前端上传报名人的信息,后端录入数据库,并返回录入的信息,全部以JSON序列化
service.io/api/view接受GET请求,让这个报名人查看自己的报名信息,返回JSON格式
service.io/api/cancel接受POST请求,取消某个报名人的信息,成功则返回相应状态码
service.io/admin/viewAll让管理员查看当前的所有报名,接受GET请求
service.io/admin/cancel让管理员取消任意的报名,接受的POST
在现代网站设计中,我们不是在根目录下面创建对应的文件(实际上,连根目录都不需要了),我们使用一些叫做“路由器(router)”的模块,当用户通过一定的方法请求一定的路径时,就把这些请求转交到相应的handler
URI参数
参数在正常路径后面,以?开始,以&分割,以键值对的形式存在
例如:service.io/api/register?name=小明&phone=10000000000&freeday=2024-9-25
这样的参数可以被许多后端框架使用内置的解析器解析
参数化路径
这种路径通常是配合REST风格的接口来设计的,比如:
service.io/api/users/小明
类似于这样的路径,许多后端框架可以使用service.io/api/users/:user这样的形式来匹配,在转交给的handler中可以读取:user参数,从而返回参数所指定的资源
API设计
API的设计包括了路径的设计和接口格式的设计,一般小项目可以相对地随便一点,但是大项目还是需要认真一点的
传统
我们刚才所举的例子就是一个传统的API设计,一个路径就对应了一个业务点,一般只会使用GET和POST来对应获取和上传,前后端的交互一般在文档里自行约定,或者采用内置的表单(如果数据比较简单的话)
REST
REST的意思是“表现层状态转换”(英语:Representational State Transfer,缩写:REST),这种风格的要点是一个URI表示一个资源,而不是一个业务,同时充分地利用HTTP方法
例如,我们在前面定义了Register,View和Cancel三个API,如果是要上传什么就用POST,获取GET,一个路径表示的是一个业务,而不是系统的某个资源,下面来看看REST怎么写:
POST service.io/api/users/小明 用户小明提交一个报名,具体的报名信息在请求体里,这将在数据库里面创建一个小明的报名记录
GET service.io/api/users/小明 用户小明查看自己的报名信息
DELETE service.io/api/users/小明 取消小明的报名
PUT service.io/api/users/小明 修改小明的报名信息,新信息放在请求体里面了
可以发现,REST风格的API可以看作是对传统静态网页互联网的回归,这种风格直观简洁,兼容性更好,更加利于缓存等
GraphQL
GraphQL是一种用于API交互的查询语言,他意图解决接口格式定义和多次查询带来的复杂问题
首先,后端需要支持GraphQL,然后,前端需要在API请求中注明自己想后端用什么格式呈现什么想要的信息,这样就不需要前端多次请求不同的业务了
这对大型系统或许比较友好,但是如果只是一些小项目的话,这可能有些复杂,具体可以自己去了解
handler
handler可以说是一个后端系统的核心了,因为他们是实际处理业务的地方
面向对象与模型
虽然可以使用其他的范式,但是最推荐的是依据OOP的原则,将需要处理的模型写成对象,将一系列操作写成对象的方法 例如,报名系统本质上就是处理“报名人”这个对象的各种操作,我们可以定义:
type Volunteer struct{
config.DB
id int
Name string
Phone int
FreeDay time.Time
Note string
}
func (v *volunteer)Add()error{
if err:=db.addVolunteer(v.MainConnection) err!=nil{
return err
}
return nil
}
要设计一个登记报名的handler,就只需要将前端发过来的信息反序列化到Volunteer对象里,然后调用Add方法即可,这种思路就叫做面向对象
所设计的Volunteer和他的一系列方法就叫做“模型”
数据库
数据库为后端的业务数据提供了方便的存储和查询服务,这里指的是结构化数据,其他需求可以去看高级教程
SQLite
这是个轻量级的数据库,一个数据库就是一个文件,通常用于业务量比较小的场景或者是本地开发的场景
PostgreSQL
这个可以说是目前最厉害的开源数据库了,不仅提供了常规的结构化功能,而且对于一些简单的非结构化存储需求也可以胜任,但是本身的资源消耗是有点高的
选择数据库的各种考量
- 业务量:如果业务量比较小的话,就使用SQLite吧
- 兼容性:如果现有的环境和业务依赖于某个数据库,那么就继续用吧
ORM
ORM是对数据库的一层抽象,让你专注于业务逻辑的开发,而不用担心具体的数据库问题,如果对于性能或者其他的方面没有很大的需求的话,建议在你的项目里使用ORM