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

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