在Golang的HTTP请求中共享数据

首先，我们需要先明确一下问题的描述：本文所要讨论的共享数据可不是指的 cookie、session 之类的概念，它们描述的是在「请求间」共享数据，而我们关注的是在「请求中」共享数据，也就说是，在每个请求中的各个 middleware 和 handler 之间共享数据。

实际上，我之所以关注这个问题是因为 httprouter，众所周知，httprouter 是目前 Golang 社区最流行的 HTTP 路由库，不过它有一个问题，其 handler 参数定义如下：

func (http.ResponseWriter, *http.Request, httprouter.Params)

而 Golang 官方的 http.Handler 参数定义是：

func (http.ResponseWriter, *http.Request)

也就是说， httprouter 为了传递路由参数，搞了一个 httprouter.Params 参数，可惜它破坏了兼容性，关于此问题，官方给出了说明：

The router itself implements the http.Handler interface. Moreover the router provides convenient adapters for http.Handlers and http.HandlerFuncs which allows them to be used as a httprouter.Handle when registering a route. The only disadvantage is, that no parameter values can be retrieved when a http.Handler or http.HandlerFunc is used, since there is no efficient way to pass the values with the existing function parameters. Therefore httprouter.Handle has a third function parameter.

大概意思是说 httprouter 提供了兼容模式，不过兼容模式不能使用路由参数。那么能不能在保持兼容性的前提下使用路由参数呢，官方有过讨论，计划在新版本中使用 Context 来传递路由参数，但是几年过去了，还没实现。

让我们先顺着 Context 来看看如何在 Golang 的 HTTP 请求中共享数据。

路由的例子有点复杂，我们不妨假设一个简单点儿的例子：设想一下我们需要给每一个请求分配一个请求 ID，并且每个 middleware 或者 handler 都可以拿到此请求 ID。很明显，这个请求 ID 就是我们说的共享数据，下面让我们看看如何用 Context 来实现它：

package main

import (
	"context"
	"fmt"
	"net/http"
)

// RequestContextKey is a context key
type RequestContextKey string

func requestID(next http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {
	return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		// ctx := context.WithValue(r.Context(), "id", "uuid")
		ctx := context.WithValue(r.Context(), RequestContextKey("id"), "uuid")
		next(w, r.WithContext(ctx))
	}
}

func test1(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	// id := r.Context().Value("id")
	id := r.Context().Value(RequestContextKey("id"))
	w.Write([]byte("request_id: " + id.(string)))
}

func test2(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	id := fmt.Sprintf("%v", r.Context().Value(RequestContextKey("id")))
	w.Write([]byte("request_id: " + id))
}

func main() {
	http.Handle("/test1", requestID(test1))
	http.HandleFunc("/test2", test2)
	http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

本例只用到了两个 Context 方法，分别是：

写数据：WithValue(parent Context, key, val interface{}) Context
读数据：Value(key interface{}) interface{}

如上可见，key 和 val 都是 interface{}，也就是说，你可以使用任意值作为键和值，相对应的，当你使用数据的时候，需要做对应的类型转换，从 interface{} 转成你需要的类型。

需要着重说明的一点是，最好不要使用基础类型来做 key，而应该使用自定义类型，就好像本例中的 RequestContextKey 类型，为什么要这样做？假设大家都是用 string 之类的基础类型来做 key 的话，那么我们就不容易区分这个 key 到底隶属于谁，代码里列出了键为基础类型（string）和自定义类型（RequestContextKey）两种调用方式，大家可以混合使用两种调用方式试试，就会发现有了 Context，它会保证类型安全，一旦以某种类型写，那么就必须以此类型读，否则什么也拿不到，不会发生错乱的情况。

明白了这些就可以运行代码了，先请求 /test1，再请求 /test2，结果依次是：

request_id: uuid
request_id: <nil>

也就是说，我们实现了在 HTTP 请求中共享数据的功能，同时可知 Context 的作用范围是请求级的，不同请求的 Context 不会彼此干扰。

现在让我们把目光转回到 httprouter 身上，虽然它本身和 http.Handler 有不兼容的问题，但是我们可以通过前面学到的 Context 相关知识来改进此问题：

package main

import (
	"context"
	"net/http"

	"github.com/julienschmidt/httprouter"
)

// RouterContextKey is a context key
type RouterContextKey string

func compatible(next http.HandlerFunc) httprouter.Handle {
	return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request, p httprouter.Params) {
		ctx := context.WithValue(r.Context(), RouterContextKey("params"), p)
		next(w, r.WithContext(ctx))
	}
}

func user(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	p := r.Context().Value(RouterContextKey("params")).(httprouter.Params)
	w.Write([]byte(p.ByName("name")))
}

func main() {
	router := httprouter.New()
	router.GET("/user/:name", compatible(user))
	http.ListenAndServe(":8080", router)
}

如此一来，即保证了兼容 http.Handler，又可以享受到 httprouter 的高性能。有兴趣的读者可以继续阅读：Build You Own Web Framework In Go。