标签 Golang 下的文章

Go weak包前瞻:弱指针为内存管理带来新选择

本文永久链接 – https://tonybai.com/2024/09/23/go-weak-package-preview

在介绍Go 1.23引入的unique包的《Go unique包:突破字符串局限的通用值Interning技术实现》一文中,我们知道了unique包底层是基于internal/weak包实现的,internal/weak是一个弱指针功能的Go实现。所谓弱指针(Weak Pointer,也称为弱引用)是与强指针相对而言的,强指针(Strong Pointer,也可称作强引用)就是下面代码片段中的这种常规指针:

var p *T = new(T) // 假设T类型对象被分配到堆上

只要p指向堆上的T对象,那么T对象就无法被GC回收。但弱指针并非如此,它也可以指向堆上的某个内存对象(比如T类型对象),但它无法像强指针那样阻止GC回收该对象。

Go unique包的实现者Michael Knyszek近期提议在标准库引入weak包(实际上是将internal/weak公开暴露给Go开发者),该提议被Russ Cox代表的Go提案评审委员会所接受,最早将于Go 1.24版本落地。

在这篇短文中,我们来前瞻一下weak包的API设计、原理、应用场景以及社区对该提案一些观点。

注:weak包尚未落地,本文中的代码在Go 1.23中均无法运行,可以视作伪代码。

1. weak包的API

weak包的核心是Pointer[T]类型,它代表了对类型T的弱指针。以下目前Michael Knyszek为weak包设计的主要API:

type Pointer[T any] struct { ... }

func Make[T any](ptr *T) Pointer[T]

func (p Pointer[T]) Value() *T

Make函数用于创建一个弱指针,而Value方法则用于获取弱指针指向的实际值。如果原始对象已被垃圾回收,Value方法将返回nil。这个设计秉承了Go一贯的简洁,允许开发者轻松创建和使用弱指针,同时保持了Go语言的类型安全特性。

2. weak包弱指针的工作原理

在开篇时,我已经对弱指针的作用做了简单说明,这里结合上述weak包的API和提案中的设计原理再扩展一下。

弱指针的核心思想是允许引用内存而不阻止垃圾回收器回收它。垃圾回收器在回收对象时,会自动将所有指向该对象的弱指针设置为nil。这确保了弱指针不会产生悬空引用(dangling pointer)。

下图是weak包弱指针的工作原理示意图,展示了weak pointer的核心工作原理,包括间接对象的使用和垃圾回收时的行为:

简单看一下这张图:程序创建一个对象并通过weak.Make创建一个weak.Pointer(弱指针),在Go运行时内部,weak.Pointer通过8字节的间接对象引用原始对象。这个间接对象是weak.Pointer的内部字段,按当前internal/weak的实现来看,该字段是一个unsafe.Pointer。这个间接对象包含了实际的弱引用。

值得注意的是,弱指针的比较基于它们最初创建时使用的指针。即使原始对象被回收,两个由相同指针创建的弱指针仍然会被认为是相等的。这个特性使得弱指针可以安全地用作map的键。

3. weak包的典型使用场景

weak包的引入将为Go带来更灵活的内存管理机制,它允许开发者创建不会阻止垃圾回收的引用,从而在保持内存效率的同时,实现更复杂的数据结构和算法。特别是在处理缓存、规范化映射(Canonicalization mapping)等场景时。

以缓存为例,使用弱指针,我们可以创建不会阻止被缓存对象被垃圾回收的缓存系统,这对于管理内存敏感的大型缓存系统特别有用。下面提案中Russ Cox举的一个使用weak包实现简单缓存的示例(可理解为伪代码):

type Cache[K any, V any] struct {
    f func(*K) V
    m atomic.Map[uintptr, func() V]
}

func NewCache[K comparable, V any](f func(*K)V) *Cache[K, V] {
    return &Cache[K, V]{f: f}
}

func (c *Cache[K, V]) Get(k *K) V {
    kw := uintptr(unsafe.Pointer((k))
    vf, ok := c.m.Load(kw)
    if ok {
        return vf()
    }
    vf = sync.OnceValue(func() V { return c.f(k) })
    vf, loaded := c.m.LoadOrStore(kw, vf) // 原issue中似乎少了第二个参数vf
    if !loaded {
        // Stored kw→vf to c.m; add the cleanup.
        runtime.AddCleanup(k, c.cleanup, kw)
    }
    return vf()
}

func (c *Cache[K, V]) cleanup(kw uintptr) {
    c.m.Delete(kw)
}

var cached = NewCache(expensiveComputation)

这段代码定义了一个泛型缓存结构Cache,它有两个类型参数K和V,以及两个成员字段f和m:

  • f是一个函数,接受*K类型的指针,返回V类型的值,这是用于计算缓存值的函数。
  • m是一个原子映射,键是K类型的弱指针,值是返回V的函数。

NewCache是缓存的创建函数,接受一个计算函数f,返回初始化的Cache指针。

Cache类型的Get方法用于获取缓存的值,它首先创建键k的弱指针kw,然后以该弱指针为键尝试从缓存(atomicMap)中加载值。如果找到,直接返回缓存的值。如果未找到,使用sync.OnceValue创建一个只执行一次的函数,调用c.f(k)计算值。之后,尝试将新计算的函数存储到缓存中。 如果成功存储(即之前没有这个键),添加一个清理函数,最后返回计算后的Value值。

这个实现允许缓存中的键在不再被程序其他部分引用时被垃圾回收,从而避免了内存长期占用或是泄漏。

4. 社区声音

针对该weak包提案,Go社区的主要声音是支持的,认为weak包将为Go带来更灵活的内存管理机制,但也表示了对无法用好weak包这个低级机制的担忧,希望在正式文档或Go Tour中包含更多使用关于weak包的示例和最佳实践。

Go新版GC的主要设计者Richard L. Hudson提出了对sweeping storms和清理大型缓存中过时weak条目的担忧,并提出了使用ephemerons(一种更复杂的弱引用机制)的可能性,但也认识到其实现复杂度和性能开销较高。

也有一些Go社区开发者保持了对weak包的谨慎态度,比如fasthttp的维护者、VictorialMetrics的联创Aliaksandr Valialkin 就建议:在决定如何在Go中实现弱指针之前,最好先分析其他编程语言中弱指针的最常见的生产用例,并首先思考一下在标准库中为这些实际用例提供更高级别的解决方案而不是暴露较低级别的弱指针的方案是否会更好。

也有gopher提出:能否在提案中添加2-3个没有弱指针就无法解决的实际问题的例子,但Michael Knyszek并未回应。

5. 小结

weak包的引入让Go的工具箱更加完整,它为开发者提供了更细粒度的内存控制,同时其核心API也保持了Go简单易用的特性。

对于Go开发者来说,weak包使得某些复杂的内存管理场景变得更容易处理,但也需要开发者更好地理解垃圾回收机制和弱引用的工作原理。

社区对weak包的引入持积极态度,但也关注其实现细节、性能影响和最佳实践,同时也意识到了使用weak指针时可能面临的挑战。

不过,开发者在使用weak包时还是需要谨慎,毕竟过度使用弱指针可能会使代码变得难以理解和维护,最好的方法是将它用在最适合的场景下。


Gopher部落知识星球在2024年将继续致力于打造一个高品质的Go语言学习和交流平台。我们将继续提供优质的Go技术文章首发和阅读体验。同时,我们也会加强代码质量和最佳实践的分享,包括如何编写简洁、可读、可测试的Go代码。此外,我们还会加强星友之间的交流和互动。欢迎大家踊跃提问,分享心得,讨论技术。我会在第一时间进行解答和交流。我衷心希望Gopher部落可以成为大家学习、进步、交流的港湾。让我相聚在Gopher部落,享受coding的快乐! 欢迎大家踊跃加入!

img{512x368}
img{512x368}

img{512x368}
img{512x368}

著名云主机服务厂商DigitalOcean发布最新的主机计划,入门级Droplet配置升级为:1 core CPU、1G内存、25G高速SSD,价格5$/月。有使用DigitalOcean需求的朋友,可以打开这个链接地址:https://m.do.co/c/bff6eed92687 开启你的DO主机之路。

Gopher Daily(Gopher每日新闻) – https://gopherdaily.tonybai.com

我的联系方式:

  • 微博(暂不可用):https://weibo.com/bigwhite20xx
  • 微博2:https://weibo.com/u/6484441286
  • 博客:tonybai.com
  • github: https://github.com/bigwhite
  • Gopher Daily归档 – https://github.com/bigwhite/gopherdaily
  • Gopher Daily Feed订阅 – https://gopherdaily.tonybai.com/feed

商务合作方式:撰稿、出书、培训、在线课程、合伙创业、咨询、广告合作。

htmx:Gopher走向全栈的完美搭档?

本文永久链接 – https://tonybai.com/2024/09/20/htmx-gopher-perfect-partner-for-full-stack

在传统的Web开发领域,前端和后端开发通常被明确划分。前端主要负责用户界面的交互和视觉呈现,运用HTML、CSS和JavaScript等技术;后端则专注于服务器逻辑、数据库管理和核心功能实现,常用Go、Java、PHP、Ruby等语言。

然而,随着技术的不断演进和开发流程的优化,全栈开发逐渐成为一种趋势。全栈开发者能够在项目的不同阶段灵活转换角色,有效降低沟通成本和缩短开发周期。他们对系统的整体架构和工作原理有更深入的理解,从而能更高效地解决问题。此外,全栈技能也使得开发者在就业市场上更具竞争力,能够承担更多样化的职责。

尽管如此,对于许多专注后端的工程师(包括众多Gopher)来说,前端开发仍然是一个不小的挑战。它不仅要求熟悉JavaScript等语言,还需要理解复杂的前端框架和工具链。这使得不少后端开发者在面对全栈开发时感到力不从心。

幸运的是,技术的进步为我们提供了更简单、高效的开发途径。Go语言以其简洁和高效著称,而htmx库则通过HTML属性实现丰富的前端交互。将两者结合,开发者可以在无需深入学习JavaScript的情况下,轻松实现全栈开发。这种组合不仅能够显著提升开发效率,还能充分利用服务器端渲染(SSR)的优势,在性能和用户体验方面取得显著提升。

那么,htmx是否真的是Gopher走向全栈的完美搭档呢?在本文中,我们就将探讨一下这个问题,介绍一下htmx的核心理念和工作原理,并结合代码示例和使用场景,详细分析Go和htmx如何协同工作。至于Go+htmx究竟有多能打,相信在本文最后,你会得出自己的评价!

1. htmx:为简化前端开发而生

传统的前端开发通常依赖于JavaScript框架,例如React、Vue或Angular。这些框架虽然功能强大,但往往伴随着高昂的学习成本和复杂的开发流程。对于那些主要从事后端开发的程序员来说,学习和掌握这些框架不仅需要花费大量时间,还需要深入理解前端生态系统中的各种概念和工具链。这种学习曲线和开发复杂性成为了许多后端开发者的阻碍,同时也成为了阻碍Go开发者迈向全栈的绊脚石。

htmx的诞生正是为了简化前端开发,特别是对于那些不愿意或没有时间深入学习JavaScript的开发者。

htmx的核心理念是通过扩展HTML,使其具备更强大的功能,从而减少对JavaScript的依赖。它遵循了”HTML优先”的设计原则,允许开发者直接在HTML元素中添加特殊的属性来定义与服务器交互的行为,比如动态加载、表单处理、局部刷新等,从而实现动态交互,而无需编写任何JavaScript代码。可以说,htmx的出现为后端开发者(包括Gopher)提供了一种新的选择,使得Web应用的开发变得更加直观和简便。

不过,htmx自身却是一个轻量级的JavaScript库,这与Go的设计哲学有些“异曲同工”,即简单留给大家,复杂留给自己。作为js库,它提供了一组简洁而强大的API,通过设置HTML属性,开发者就可以实现多种交互功能。以下是htmx的一些核心特性:

  • 请求类型(hx-get、hx-post、hx-put和hx-delete)

通过指定请求类型,htmx可以在用户触发事件时向服务器发送请求,并处理响应。

  • 目标更新(hx-target)

支持指定服务器响应数据要插入的DOM元素,支持部分页面更新而无需刷新整个页面。

  • 触发条件(hx-trigger)

支持定义请求触发的条件,例如点击、鼠标悬停、表单提交等事件。

  • 交换方式(hx-swap)

支持定义响应内容插入DOM的方式,可以选择替换、插入、删除等操作。

这些API的设计目标是让开发者能够通过声明式的方式来实现前端逻辑,而不必依赖JavaScript代码,以简化开发过程。

由于几乎无需后端开发者写JavaScript,HTMX很容易被认为是SSR(服务器端渲染)的一种实现。它们看似很相似,但它们的思路并不完全一致。SSR的渲染过程是在服务器上完成的,服务器生成整个HTML页面的内容,并将其发送给客户端。客户端接收到完整的HTML直接展示给用户。这也使得SSR通常可以提供更快的初始加载体验,因为用户可以立即看到页面内容,而不必等待JavaScript加载和执行。此外,由于HTML内容在服务器上渲染,搜索引擎更容易抓取和索引内容。

而HTMX的大部分渲染也是在服务端完成的,但它支持在客户端通过AJAX请求动态更新页面的某些部分,而不需要重新加载整个页面,只是它是通过简单的HTML属性(外加自身js)实现这些功能的,而无需用户手工写JavaScript实现。HTMX还使得页面能够更具交互性,用户可以在不离开当前页面的情况下与应用程序进行交互。

因此,htmx可以视为一种结合SSR和局部CSR(客户端渲染)的技术,它让你通过服务器端渲染HTML,同时在客户端实现灵活的动态交互功能。这使得开发者能够在SSR提供的性能优势和SEO友好性基础上,提升用户体验而不必依赖完整的客户端框架。

虽然保留了CSR,但与传统的JavaScript框架(如 React、Vue、Angular)相比,htmx非常轻量,体积非常小,以撰写本文时的最新2.0.2版本htmx为例,它的js包大小如下,压缩版才10几k:

此外,传统框架虽然功能强大,但往往需要复杂的配置和较高的学习成本,尤其对于习惯后端开发的开发者来说,更是如此。而使用HTMX,只需掌握HTML和少量的htmx API即可开始开发,适合后端开发者快速上手。

说了这么多htmx的优点,那基于htmx的开发究竟是怎样的呢?下面我们就以htmx的几个核心特性为例,看看如何基于htmx开发简单web应用。

2. htmx的基本用法

在前面我们了解了htmx的几个核心特性,包括请求类型、目标更新等。下面我们就针对这些核心特性,举几个例子,大家初步了解一下基于htmx的开发web应用的流程。

我们先从请求类型开始,了解一下基于htmx如何向后端发起POST/GET/PUT/DELETE等请求。

2.1 示例1:请求类型

在这第一个示例中,我们使用Go语言创建一个简单的服务器,并使用htmx在前端实现不同类型的请求。下面是我们定义的html模板,其中包含了htmx的自定义属性:

// go-htmx/demo1/index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>HTMX Go Example</title>
    <script src="https://unpkg.com/htmx.org@2.0.2"></script>
    <style>
        .row {
            margin-bottom: 10px;
        }
        button {
            width: 120px;
            margin-right: 10px;
        }
        .result {
            display: inline-block;
            width: 300px;
            border: 1px solid #ccc;
            padding: 5px;
            min-height: 20px;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <h1>HTMX Request Types Demo</h1>

    <div class="row">
        <button hx-get="/api/get" hx-target="#get-result">GET Request</button>
        <span id="get-result" class="result"></span>
    </div>
    <div class="row">
        <button hx-post="/api/post" hx-target="#post-result">POST Request</button>
        <span id="post-result" class="result"></span>
    </div>
    <div class="row">
        <button hx-put="/api/put" hx-target="#put-result">PUT Request</button>
        <span id="put-result" class="result"></span>
    </div>
    <div class="row">
        <button hx-delete="/api/delete" hx-target="#delete-result">DELETE Request</button>
        <span id="delete-result" class="result"></span>
    </div>
</body>
</html>

在这个HTML模板文件中包含了四个按钮,每个按钮对应一种http请求类型(GET、POST、PUT、DELETE),具体的实现方式是每个按钮都使用了相应的htmx属性(hx-get、hx-post、hx-put、hx-delete)来指定请求类型和目标URL。此外,所有按钮都使用了hx-target来设置服务器的响应将被显示的元素id。以get请求button为例,响应的值将被放到id为get-result的span中。

对应的Go后端程序就非常简单了,下面是代码摘录:

// go-htmx/demo1/main.go

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
    "os"
    "path/filepath"
)

func main() {
    http.HandleFunc("/", handleIndex)
    http.HandleFunc("/api/get", handleGet)
    http.HandleFunc("/api/post", handlePost)
    http.HandleFunc("/api/put", handlePut)
    http.HandleFunc("/api/delete", handleDelete)

    fmt.Println("Server is running on http://localhost:8080")
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

func handleIndex(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    currentDir, _ := os.Getwd()
    filePath := filepath.Join(currentDir, "index.html")
    http.ServeFile(w, r, filePath)
}

func handleGet(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "Received a GET request")
}

func handlePost(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "Received a POST request")
}

func handlePut(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "Received a PUT request")
}

func handleDelete(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "Received a DELETE request")
}

运行该server后,用浏览器打开localhost:8080,我们将看到下面页面:

逐一点击各个Button,htmx会将从服务器收到的响应内容放入对应的span中:

2.2 示例2:触发条件

在这个示例2中,我们将基于htmx实现对各种触发条件的响应与处理,htmx提供了hx-trigger属性来应对这些不同的事件触发,包括点击、鼠标悬停和表单提交等。我们看下面html模板代码:

// go-htmx/demo2/index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>HTMX Trigger Demo</title>
    <script src="https://unpkg.com/htmx.org@2.0.2"></script>
    <style>
        .demo-section {
            margin-bottom: 20px;
            padding: 10px;
            border: 1px solid #ccc;
        }
        .result {
            margin-top: 10px;
            padding: 5px;
            background-color: #f0f0f0;
            min-height: 20px;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <h1>HTMX Trigger Demo</h1>

    <div class="demo-section">
        <h2>Click Trigger</h2>
        <button hx-get="/api/click" hx-trigger="click" hx-target="#click-result">
            Click me
        </button>
        <div id="click-result" class="result"></div>
    </div>

    <div class="demo-section">
        <h2>Hover Trigger</h2>
        <div hx-get="/api/hover" hx-trigger="mouseenter" hx-target="#hover-result" style="display: inline-block; padding: 10px; background-color: #e0e0e0;">
            Hover over me
        </div>
        <div id="hover-result" class="result"></div>
    </div>

    <div class="demo-section">
        <h2>Form Submit Trigger</h2>
        <form hx-post="/api/submit" hx-trigger="submit" hx-target="#form-result">
            <input type="text" name="message" placeholder="Enter a message">
            <button type="submit">Submit</button>
        </form>
        <div id="form-result" class="result"></div>
    </div>

    <div class="demo-section">
        <h2>Custom Delay Trigger</h2>
        <input type="text" name="search"
               hx-get="/api/search"
               hx-trigger="keyup changed delay:500ms"
               hx-target="#search-result"
               placeholder="Type to search...">
        <div id="search-result" class="result"></div>
    </div>
</body>
</html>

通过模板代码,我们可以看到hx-trigger 的多种用法:

  • 点击触发(Click Trigger):使用 hx-trigger=”click”,当按钮被点击时触发请求。
  • 悬停触发(Hover Trigger):使用 hx-trigger=”mouseenter”,当鼠标悬停在元素上时触发请求。
  • 表单提交触发(Form Submit Trigger):使用 hx-trigger=”submit”,当表单提交时触发请求。
  • 自定义延迟触发(Custom Delay Trigger):使用 hx-trigger=”keyup changed delay:500ms”,在输入框中输入时,等待500毫秒后触发请求。这对于实现搜索建议等功能很有用。

下面是该示例的后端go代码,逻辑非常简单,针对每个事件调用,简单返回一个字符串:

// go-htmx/demo2/main.go

... ...

func main() {
    http.HandleFunc("/", handleIndex)
    http.HandleFunc("/api/click", handleClick)
    http.HandleFunc("/api/hover", handleHover)
    http.HandleFunc("/api/submit", handleSubmit)
    http.HandleFunc("/api/search", handleSearch)

    fmt.Println("Server is running on http://localhost:8080")
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

func handleIndex(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    currentDir, _ := os.Getwd()
    filePath := filepath.Join(currentDir, "index.html")
    http.ServeFile(w, r, filePath)
}

func handleClick(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "Button was clicked!")
}

func handleHover(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "You hovered over the element!")
}

func handleSubmit(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    message := r.FormValue("message")
    fmt.Fprintf(w, "Form submitted with message: %s", message)
}

func handleSearch(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    query := r.URL.Query().Get("search")
    fmt.Fprintf(w, "Searching for: %s", query)
}

运行该server后,用浏览器打开localhost:8080,我们将看到下面页面:

接下来,我们可以尝试点击按钮、悬停在元素上、提交表单和在搜索框中输入,看看每个操作如何触发HTMX 请求并更新页面的相应部分,下面是触发后的结果:

2.3 示例3:交换方式

在示例3中,我们将展示如何使用htmx的hx-swap属性实现不同的内容更新方式,包括替换、插入和删除操作,其中还包含多种替换方式。下面是html模板:

// go-htmx/demo3/index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>HTMX Swap Demo - All Attributes</title>
    <script src="https://unpkg.com/htmx.org@2.0.2"></script>
    <style>
        .demo-section {
            margin-bottom: 20px;
            padding: 10px;
            border: 1px solid #ccc;
        }
        .content-box {
            margin-top: 10px;
            padding: 10px;
            border: 1px solid #ddd;
            min-height: 50px;
        }
        .item {
            margin: 5px 0;
            padding: 5px;
            background-color: #f0f0f0;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <h1>HTMX Swap Demo - All Attributes</h1>

    <div class="demo-section">
        <h2>innerHTML (Default)</h2>
        <button hx-get="/api/swap/inner" hx-target="#inner-content">
            Swap innerHTML
        </button>
        <div id="inner-content" class="content-box">
            <p>This is the original content. The entire inner HTML will be replaced.</p>
        </div>
    </div>

    <div class="demo-section">
        <h2>outerHTML</h2>
        <button hx-get="/api/swap/outer" hx-target="#outer-content" hx-swap="outerHTML">
            Swap outerHTML
        </button>
        <div id="outer-content" class="content-box">
            <p>This entire div will be replaced, including its container.</p>
        </div>
    </div>

    <div class="demo-section">
        <h2>textContent</h2>
        <button hx-get="/api/swap/text" hx-target="#text-content" hx-swap="textContent">
            Swap textContent
        </button>
        <div id="text-content" class="content-box">
            <p>This <strong>text</strong> will be replaced, but HTML tags will be treated as plain text.</p>
        </div>
    </div>

    <div class="demo-section">
        <h2>beforebegin</h2>
        <button hx-get="/api/swap/before" hx-target="#before-content" hx-swap="beforebegin">
            Insert before
        </button>
        <div id="before-content" class="content-box">
            <p>New content will be inserted before this div.</p>
        </div>
    </div>

    <div class="demo-section">
        <h2>afterbegin</h2>
        <button hx-get="/api/swap/afterbegin" hx-target="#afterbegin-content" hx-swap="afterbegin">
            Insert at beginning
        </button>
        <div id="afterbegin-content" class="content-box">
            <p>New content will be inserted at the beginning of this div, before this paragraph.</p>
        </div>
    </div>

    <div class="demo-section">
        <h2>beforeend</h2>
        <button hx-get="/api/swap/beforeend" hx-target="#beforeend-content" hx-swap="beforeend">
            Insert at end
        </button>
        <div id="beforeend-content" class="content-box">
            <p>New content will be inserted at the end of this div, after this paragraph.</p>
        </div>
    </div>

    <div class="demo-section">
        <h2>afterend</h2>
        <button hx-get="/api/swap/after" hx-target="#after-content" hx-swap="afterend">
            Insert after
        </button>
        <div id="after-content" class="content-box">
            <p>New content will be inserted after this div.</p>
        </div>
    </div>

    <div class="demo-section">
        <h2>delete</h2>
        <button hx-get="/api/swap/delete" hx-target="#delete-content" hx-swap="delete">
            Delete content
        </button>
        <div id="delete-content" class="content-box">
            <p>This content will be deleted when the button is clicked.</p>
        </div>
    </div>
</body>
</html>

这个示例略复杂,它涵盖了hx-swap的所有属性:

  • innerHTML(默认):替换目标元素的内部HTML。
  • outerHTML:用响应替换整个目标元素。
  • textContent:替换目标元素的文本内容,不解析HTML。
  • beforebegin:在目标元素之前插入响应。
  • afterbegin:在目标元素的第一个子元素之前插入响应。
  • beforeend:在目标元素的最后一个子元素之后插入响应。
  • afterend:在目标元素之后插入响应。
  • delete:删除目标元素,忽略响应内容。

为了配合这个演示,我们编写了一个简单的go后端程序:

// go-htmx/demo3/main.go
... ...

func main() {
    http.HandleFunc("/", handleIndex)
    http.HandleFunc("/api/swap/inner", handleInner)
    http.HandleFunc("/api/swap/outer", handleOuter)
    http.HandleFunc("/api/swap/text", handleText)
    http.HandleFunc("/api/swap/before", handleBefore)
    http.HandleFunc("/api/swap/afterbegin", handleAfterBegin)
    http.HandleFunc("/api/swap/beforeend", handleBeforeEnd)
    http.HandleFunc("/api/swap/after", handleAfter)
    http.HandleFunc("/api/swap/delete", handleDelete)

    fmt.Println("Server is running on http://localhost:8080")
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

func handleIndex(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    currentDir, _ := os.Getwd()
    filePath := filepath.Join(currentDir, "index.html")
    http.ServeFile(w, r, filePath)
}

func handleInner(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "<p>This content replaced the inner HTML at %s</p>", time.Now().Format(time.RFC1123))
}

func handleOuter(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "<div id=\"outer-content\" class=\"content-box\"><p>This div replaced the entire outer HTML at %s</p></div>", time.Now().Format(time.RFC1123))
}

func handleText(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "This replaced the text content at %s. <strong>HTML tags</strong> are not parsed.", time.Now().Format(time.RFC1123))
}

func handleBefore(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "<p class=\"item\">This content was inserted before the target div at %s</p>", time.Now().Format(time.RFC1123))
}

func handleAfterBegin(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "<p class=\"item\">This content was inserted at the beginning of the target div at %s</p>", time.Now().Format(time.RFC1123))
}

func handleBeforeEnd(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "<p class=\"item\">This content was inserted at the end of the target div at %s</p>", time.Now().Format(time.RFC1123))
}

func handleAfter(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "<p class=\"item\">This content was inserted after the target div at %s</p>", time.Now().Format(time.RFC1123))
}

func handleDelete(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    // For delete, we don't need to send any content back
    w.WriteHeader(http.StatusOK)
}

运行该server后,用浏览器打开localhost:8080,你应该能看到一个包含八个不同部分的页面,每个部分演示了hx-swap的一种属性。你可以点击每个部分的按钮,观察内容如何以不同的方式更新或变化。这个综合示例展示了hx-swap的强大功能和灵活性,让你可以精确控制如何更新页面的不同部分。下面是你可以看到的效果呈现:

以上就是htmx核心属性的用法,基于这些核心属性,我们可以实现更多更为复杂和高级的场景功能。在下一节,我们会举两个复杂一些的示例,供大家参考。

3. 高级用法

3.1 基于token的身份认证

在使用HTMX作为前端与后端进行交互时,通常会涉及到用户身份认证鉴权,其中一个常见场景是通过前端获取的Token(如JWT)去访问后端的受保护的API。下面我们看看使用HTMX该如何实现这一常见功能。

下面是网站首页的html模板,包含用户登录的Form:

// go-htmx/demo4/index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>HTMX Auth Example - Login</title>
    <script src="https://unpkg.com/htmx.org@2.0.2"></script>
    <script>
        htmx.on('htmx:afterRequest', function(event) {
            if (event.detail.elt.id === 'login-form') {
                var xhr = event.detail.xhr;
                if (xhr.status === 200) {
                    var response = JSON.parse(xhr.responseText);
                    if (response.success) {
                        localStorage.setItem('auth_token', response.token);
                        window.location.href = response.redirect;
                    } else {
                        document.getElementById('message').innerText = response.message;
                    }
                } else {
                    document.getElementById('message').innerText = "An error occurred. Please try again.";
                }
            }
        });
    </script>
</head>
<body>
    <h1>HTMX Auth Example - Login</h1>
    <form id="login-form" hx-post="/login" hx-target="#message">
        <label for="username">Username:</label>
        <input type="text" id="username" name="username" required><br><br>
        <label for="password">Password:</label>
        <input type="password" id="password" name="password" required><br><br>
        <button type="submit">Login</button>
    </form>
    <div id="message"></div>
</body>
</html>

这个代码片段结合了HTMX和JavaScript,处理登录表单的提交,以及登录成功后将令牌(Token)存储到浏览器的本地存储中,并在登录成功后重定向到dashboard页面。

这段代码监听了HTMX的htmx:afterRequest事件。此事件在HTMX请求完成(即请求已经发出并接收到响应)后触发,event.detail.elt表示触发事件的元素。代码检查该元素的id是否为login-form,确认这次请求来自登录表单。如果是其他表单或元素触发的请求,它将忽略。如果服务器的身份验证成功,它以json格式返回token和重定向地址,前端会解析响应,并将Token存储到本地存储,然后自动跳转到登录后的dashboard页面。

下面是dashboard页面的html模板:

// go-htmx/demo4/dashboard.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>HTMX Auth Example - Dashboard</title>
    <script src="https://unpkg.com/htmx.org@2.0.2"></script>
    <script>
        document.addEventListener('DOMContentLoaded', function() {
            htmx.on('htmx:configRequest', function(event) {
                var token = localStorage.getItem('auth_token');
                if (token) {
                    event.detail.headers['Authorization'] = 'Bearer ' + token;
                }
            });
        });
    </script>
</head>
<body>
    <h1>Welcome to Your Dashboard</h1>
    <button hx-get="/protected" hx-target="#protected-content">Access Protected Content</button>
    <div id="protected-content"></div>
</body>
</html>

这段代码最值得关注的地方就是在后续发出的Request中自动加入之前获取到的token。这里是使用了htmx:configRequest事件实现的。监听HTMX的htmx:configRequest事件,该事件在HTMX发出请求之前触发,它允许你修改即将发出的请求。这里的configRequest的处理逻辑是:如果Token存在,将它添加到即将发出的请求的Authorization头中,并格式化为标准的Bearer Token形式(即 “Authorization: Bearer your_token_here”)。这样,后端在处理请求时可以从请求头中提取出Token,用于验证用户身份。

整个示例的后端go程序如下:

// go-htmx/demo4/main.go
package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
    "html/template"
    "net/http"
    "strings"
    "sync"

    "github.com/google/uuid"
)

var (
    tokens   = make(map[string]bool)
    tokensMu sync.Mutex
)

type LoginResponse struct {
    Success  bool   `json:"success"`
    Token    string `json:"token,omitempty"`
    Message  string `json:"message"`
    Redirect string `json:"redirect,omitempty"`
}

func main() {
    http.HandleFunc("/", indexHandler)
    http.HandleFunc("/login", loginHandler)
    http.HandleFunc("/dashboard", dashboardHandler)
    http.HandleFunc("/protected", protectedHandler)
    fmt.Println("Server is running on http://localhost:8080")
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

func indexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    if r.URL.Path != "/" {
        http.NotFound(w, r)
        return
    }
    http.ServeFile(w, r, "index.html")
}

func loginHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    if r.Method != http.MethodPost {
        http.Error(w, "Method not allowed", http.StatusMethodNotAllowed)
        return
    }

    username := r.FormValue("username")
    password := r.FormValue("password")

    response := LoginResponse{}

    if username == "admin" && password == "password" {
        token := uuid.New().String()

        tokensMu.Lock()
        tokens[token] = true
        tokensMu.Unlock()

        response.Success = true
        response.Token = token
        response.Message = "Login successful"
        response.Redirect = "/dashboard"
    } else {
        response.Success = false
        response.Message = "Login failed. Please check your credentials and try again."
    }

    w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
    json.NewEncoder(w).Encode(response)
}

func dashboardHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    tmpl, err := template.ParseFiles("dashboard.html")
    if err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
        return
    }
    tmpl.Execute(w, nil)
}

func protectedHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    authHeader := r.Header.Get("Authorization")
    if authHeader == "" || !strings.HasPrefix(authHeader, "Bearer ") {
        http.Error(w, "Unauthorized", http.StatusUnauthorized)
        return
    }

    token := strings.TrimPrefix(authHeader, "Bearer ")

    tokensMu.Lock()
    valid := tokens[token]
    tokensMu.Unlock()

    if !valid {
        http.Error(w, "Invalid token", http.StatusUnauthorized)
        return
    }

    fmt.Fprintf(w, `<div>
        <h2>Protected Content</h2>
        <p>This is sensitive information only for authenticated users.</p>
        <p>Your token: %s</p>
    </div>`, token)
}

注:这里仅是示例,因此只是用了一个uuid作为token,没有使用通用的jwt。

运行程序,登录并在Dashboard中点击访问protected data,我们会看到下面图中呈现的效果:

下面我们再来看一个略复杂一些的示例,这次我们基于htmx来实现SSE(Server-Sent Event),即服务端事件。

3.2 SSE

Server-Sent Events (SSE) 是一种轻量级的实时通信技术,允许服务器通过HTTP协议持续向客户端推送更新数据。与WebSocket不同,SSE是单向通信,服务器可以推送数据到客户端,但客户端无法通过同一连接向服务器发送数据。这种机制非常适合需要频繁更新数据但对双向通信要求不高的场景,如股票价格、新闻推送、社交媒体通知等。

htmx对SSE的支持是通过扩展包实现的,下面就是本示例的index.html模板代码:

// go-htmx/demo5/index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>HTMX SSE Notifications</title>
    <script src="https://unpkg.com/htmx.org@1.9.6"></script>
    <script src="https://unpkg.com/htmx.org/dist/ext/sse.js"></script>
</head>
<body>
    <h1>实时通知</h1>
    <div hx-ext="sse" sse-connect="/events" sse-swap="message">
        <ul id="notifications">
            <!-- 通知将在这里动态添加 -->
        </ul>
    </div>

    <script>
        htmx.on("htmx:sseMessage", function(event) {
            var ul = document.getElementById("notifications");
            var li = document.createElement("li");
            li.innerHTML = event.detail.message;
            ul.insertBefore(li, ul.firstChild);
        });
    </script>
</body>
</html>

这个代码片段通过HTMX和Server-Sent Events (SSE) 实现了实时通知的功能。它会动态将服务器端发送的通知添加到页面的通知列表中。具体来说:

  • hx-ext=”sse”:启用了HTMX的SSE扩展,用于处理 Server-Sent Events(服务器发送事件),使得浏览器可以保持与服务器的长连接,实时接收更新。
  • sse-connect=”/events”:指定了SSE连接的URL。浏览器会向/events这个路径发起SSE连接,服务器可以通过这个连接持续向客户端推送消息。
  • sse-swap=”message”:指示HTMX在收到SSE消息时触发事件处理,消息内容将使用JavaScript进行处理而不是自动更新HTML。
  • htmx.on(“htmx:sseMessage”, function(event)):监听HTMX的htmx:sseMessage事件,每当服务器通过SSE推送新消息时,该事件会触发。event.detail.message包含从服务器接收到的消息内容。
  • var ul = document.getElementById(“notifications”);:获取页面上ID为notifications的\<ul>元素,表示存放通知的容器。收到的通知通过htmx:sseMessage事件处理,将消息动态添加到通知列表中,并显示在网页上。

下面是示例对应的Go后端程序:

// go-htmx/demo5/main.go

func main() {
    http.HandleFunc("/", serveHTML)
    http.HandleFunc("/events", handleSSE)

    fmt.Println("Server starting on http://localhost:8080")
    log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))
}

func serveHTML(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    http.ServeFile(w, r, "index.html")
}

func handleSSE(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.Header().Set("Content-Type", "text/event-stream")
    w.Header().Set("Cache-Control", "no-cache")
    w.Header().Set("Connection", "keep-alive")

    flusher, ok := w.(http.Flusher)
    if !ok {
        http.Error(w, "Streaming unsupported!", http.StatusInternalServerError)
        return
    }

    notificationCount := 1

    for {
        notification := fmt.Sprintf("新通知 #%d: %s", notificationCount, time.Now().Format("15:04:05"))
        fmt.Fprintf(w, "data: <li>%s</li>\n\n", notification)
        flusher.Flush()

        notificationCount++
        time.Sleep(3 * time.Second)

        if r.Context().Err() != nil {
            return
        }
    }
}

运行程序,打开浏览器访问localhost:8080,在加载的页面中会自动建立sse连接,页面上的通知消息区便会如下面这样每3秒一变化:

不过这个示例的程序有个“瑕疵”,那就是如果将htmx的版本从1.9.6换作最新的2.0.2,那么示例就将不工作了,翻看了一下htmx文档,应该是sseMessage这个htmx扩展属性被删除了。

如果要让示例更具通用性,可以将index.html换成下面的代码:

// go-htmx/demo6/index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>HTMX SSE Notifications</title>
    <script src="https://unpkg.com/htmx.org@2.0.2"></script>
    <style>
        #notification {
            padding: 10px;
            border: 1px solid #ccc;
            background-color: #f8f8f8;
            margin-top: 20px;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <h1>实时通知</h1>
    <div id="notification-container">
        <div id="notification">等待通知...</div>
    </div>

    <script>
        document.body.addEventListener('htmx:load', function() {
            var notificationDiv = document.getElementById('notification');
            var evtSource = new EventSource("/events");

            evtSource.onmessage = function(event) {
                notificationDiv.textContent = event.data;
            };

            evtSource.onerror = function(err) {
                console.error("EventSource failed:", err);
            };
        });
    </script>
</body>
</html>

当然这个代码更多使用js来实现事件的处理。

4. 小结

本文探讨了Go与htmx这一全栈组合的简洁优势。对于后端开发者而言,这一组合提供了一种无需深入掌握前端技术即可开发现代Web应用的高效途径。

然而,从两个高级示例中可以看出,JavaScript代码仍难以完全避免,虽然数量不多,但在稍复杂的场景下依然不可或缺。

因此,htmx目前更多被中小型团队或个人开发者所青睐。这类开发者通常没有专职的前端人员,但希望快速构建并部署功能完善的Web应用。

综上所述,在我这个对前端开发了解甚少的Go开发者看来,Go与htmx的组合的确降低了开发门槛,同时提供了性能和SEO优势,使其成为现代Web开发中值得推荐的技术栈之一。不过,对于复杂的Web应用,开发者可能需要结合htmx和JavaScript,或更可能直接采用vue、react或angular等框架。

目前Go社区对htmx的支持也越来越多,比如html模板引擎templ可以用于生成htmx模板,当然也有专有的htmx框架,比如:ghtmxpagodago-htmx等。

本文涉及的源码可以在这里下载。

5. 参考资料


Gopher部落知识星球在2024年将继续致力于打造一个高品质的Go语言学习和交流平台。我们将继续提供优质的Go技术文章首发和阅读体验。同时,我们也会加强代码质量和最佳实践的分享,包括如何编写简洁、可读、可测试的Go代码。此外,我们还会加强星友之间的交流和互动。欢迎大家踊跃提问,分享心得,讨论技术。我会在第一时间进行解答和交流。我衷心希望Gopher部落可以成为大家学习、进步、交流的港湾。让我相聚在Gopher部落,享受coding的快乐! 欢迎大家踊跃加入!

img{512x368}
img{512x368}

img{512x368}
img{512x368}

著名云主机服务厂商DigitalOcean发布最新的主机计划,入门级Droplet配置升级为:1 core CPU、1G内存、25G高速SSD,价格5$/月。有使用DigitalOcean需求的朋友,可以打开这个链接地址:https://m.do.co/c/bff6eed92687 开启你的DO主机之路。

Gopher Daily(Gopher每日新闻) – https://gopherdaily.tonybai.com

我的联系方式:

  • 微博(暂不可用):https://weibo.com/bigwhite20xx
  • 微博2:https://weibo.com/u/6484441286
  • 博客:tonybai.com
  • github: https://github.com/bigwhite
  • Gopher Daily归档 – https://github.com/bigwhite/gopherdaily
  • Gopher Daily Feed订阅 – https://gopherdaily.tonybai.com/feed

商务合作方式:撰稿、出书、培训、在线课程、合伙创业、咨询、广告合作。

如发现本站页面被黑,比如:挂载广告、挖矿等恶意代码,请朋友们及时联系我。十分感谢! Go语言第一课 Go语言精进之路1 Go语言精进之路2 Go语言编程指南
商务合作请联系bigwhite.cn AT aliyun.com

欢迎使用邮件订阅我的博客

输入邮箱订阅本站,只要有新文章发布,就会第一时间发送邮件通知你哦!

这里是 Tony Bai的个人Blog,欢迎访问、订阅和留言! 订阅Feed请点击上面图片

如果您觉得这里的文章对您有帮助,请扫描上方二维码进行捐赠 ,加油后的Tony Bai将会为您呈现更多精彩的文章,谢谢!

如果您希望通过微信捐赠,请用微信客户端扫描下方赞赏码:

如果您希望通过比特币或以太币捐赠,可以扫描下方二维码:

比特币:

以太币:

如果您喜欢通过微信浏览本站内容,可以扫描下方二维码,订阅本站官方微信订阅号“iamtonybai”;点击二维码,可直达本人官方微博主页^_^:
本站Powered by Digital Ocean VPS。
选择Digital Ocean VPS主机,即可获得10美元现金充值,可 免费使用两个月哟! 著名主机提供商Linode 10$优惠码:linode10,在 这里注册即可免费获 得。阿里云推荐码: 1WFZ0V立享9折!


View Tony Bai's profile on LinkedIn
DigitalOcean Referral Badge

文章

评论

  • 正在加载...

分类

标签

归档



View My Stats