HTTPルーティングライブラリ入門 / HTTP Routing Library

by hikaru

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HTTPルーティングライブラリ⼊⾨電通国際情報サービス宮原光

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名前宮原光所属電通国際情報サービス業務全社の案件⽀援、構成管理基盤の提供、社内ツール開発趣味サッカー 1 ⾃⼰紹介

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2 会社概要会社名株式会社電通国際情報サービス（略称:ISID）英⽂社名 Information Services International-Dentsu, Ltd. 代表者代表取締役社⻑名和亮⼀本社所在地東京都港区港南2-17-1 ⽀社関⻄⽀社/中部⽀社/豊⽥⽀社/広島⽀社設⽴ 1975年12⽉11⽇資本⾦ 81億8050万円従業員数連結3,117名/単体1,633名（2020年12⽉末現在）⼦会社数 17社（国内9社、海外8社） URL www.isid.co.jp 事業内容コンサルティングからシステムの企画・設計・開発・運⽤・メンテナンスまで、⼀貫したソリューションを提供

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3 4つの事業領域⾦融ソリューション⾦融機関をはじめ企業における各種⾦融業務や、新たな⾦融ビジネスの創出を⽀援する ITソリューションを提供しています。製造ソリューション製造業のエンジニアリング領域を中⼼に、製品ライフサイクル全般を⽀援する ITソリューションを提供しています。コミュニケーションIT 企業におけるICT基盤の構築・運⽤、電通グループのマーケティングノウハウを活⽤した ITソリューションを提供しています。ビジネスソリューション会計・⼈事領域を中⼼に、企業グループの “スマートエンタープライズ” の実現を⽀援する ITソリューションを提供しています。

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4 Xイノベーション本部 https://uxdc.isid.co.jp/ https://isid-exrc.jp/ https://isid-ai.jp/

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• 技術ブログとしてQiitaを書いています • ぜひ、ご参照ください！ • https://qiita.com/organizations/isid 技術ブログ 5

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皆さんは普段、 Webアプリケーションを開発する際、どんなライブラリを使いますか？ 6

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DefaultServeMux 7 https://pkg.go.dev/net/[email protected]

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gorilla/mux 8 https://github.com/gorilla/mux

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go-chi/chi 9 https://github.com/go-chi/chi

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• 共通してハンドラの登録、呼び出しの役割を担う • 本セッションではHTTPルーティングライブラリと定義します HTTPルーティングライブラリ 10

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11 HTTPルーティングライブラリの中⾝はどうなっているのだろう

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12 実際に作りながら学んでみた

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• パスベースルーティングに対応 • パスパラメータ取得に対応 TinyRouter 13 学習⽬的なので極⼒シンプルな仕様に

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• ハンドラの登録メソッド • パスとハンドラを受け取る • 各HTTPメソッドごとの登録メソッドインターフェース 14

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• http.Handlerを満たす • http.ListenAndServeやhttp.Server でも利⽤可能 • 実際のハンドラの出しわけのロジックを記述インターフェース 15

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完成形 16

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17 パスベースルーティング

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ルーティングライブラリの流れ 18 ルーティングライブラリハンドラ１ GET /users 登録メソッド

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ルーティングライブラリの流れ 20 ルーティングライブラリハンドラ１ GET /users ハンドラ2 POST /users 登録メソッド

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ルーティングライブラリの流れ 20 ルーティングライブラリハンドラ１ GET /users ハンドラ3 GET /books ハンドラ2 POST /users 登録メソッド

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ルーティングライブラリの流れ 21 ルーティングライブラリハンドラ１ GET /users ハンドラ3 GET /books GET https://example.com/books Request ハンドラ2 POST /users ServeHTTPメソッド

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ルーティングライブラリの流れ 22 ルーティングライブラリハンドラ１ GET /users ハンドラ3 GET /books ハンドラ2 POST /users GET https://exam ple.com /books ServeHTTPメソッド

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• ハンドラを登録する • ハンドラのHTTPメソッドとパスをリクエストと順に⽐較する • HTTPメソッドとパスの⽂字列が⼀致したらハンドラを呼び出すパスベースルーティングの実装1 23

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パスベースルーティングの実装1 24 ルーティングライブラリハンドラ１ GET /users ハンドラ3 GET /books GET https://example.com/books Request ハンドラ2 POST /users ServeHTTPメソッド

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パスベースルーティングの実装1 25 ルーティングライブラリハンドラ１ GET /users ハンドラ3 GET /books GET /books Request ハンドラ2 POST /users ServeHTTPメソッド

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パスベースルーティングの実装1 26 ルーティングライブラリハンドラ１ GET /users ハンドラ3 GET /books GET /books Request ハンドラ2 POST /users ServeHTTPメソッド

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パスベースルーティングの実装1 27 ルーティングライブラリハンドラ１ GET /users ハンドラ3 GET /books ハンドラ2 POST /users GET /books Request ServeHTTPメソッド

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パスベースルーティングの実装1 28 ルーティングライブラリハンドラ１ GET /users ハンドラ3 GET /users/{id} GET https://example.com/users/1 Request ハンドラ2 POST /users ServeHTTPメソッド

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パスベースルーティングの実装1 29 ルーティングライブラリハンドラ１ GET /users ハンドラ3 GET /users/{id} ハンドラ2 POST /users GET /users/1 Request ServeHTTPメソッド

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• ハンドラのHTTPメソッドとパスをリクエストと順に⽐較する⽅針は良さそう • ⽂字列の完全⼀致だとパスパラメータに対応できないパスベースルーティングの実装1 30 そこで正規表現を利⽤する

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• ハンドラ登録時にパスを正規表現に変換する • ハンドラのHTTPメソッドとパスをリクエストと順に⽐較する • HTTPメソッドが⼀致する、かつ、パスの正規表現がマッチしたらハンドラを呼び出すパスベースルーティングの実装2 31

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• /users/{id} を^/users/([^/]+)[/]?$へと変換 • /users/abcや/users/123/の⽂字列にマッチする • [^/]+は/以外の⽂字列の1回以上の繰り返し • [/]?で末尾に/がある場合とない場合に対応正規表現への変換 32

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パスベースルーティングの実装2 33 ルーティングライブラリハンドラ１ GET ^/users[/]?$ ハンドラ3 GET ^/users/([^/]+)[/]?$ GET https://example.com/users/1 Request ハンドラ2 POST ^/users[/]?$ ServeHTTPメソッド

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パスベースルーティングの実装2 34 ルーティングライブラリハンドラ１ GET ^/users[/]?$ ハンドラ3 GET ^/users/([^/]+)[/]?$ ハンドラ2 POST ^/users[/]?$ GET /users/1 Request ServeHTTPメソッド

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35 パスパラメータの取得

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パスパラメータの取得 36 • パスの正規表現と regexp.Regexpの FindStringSubmatchを利⽤する • FindStringSubmatchは()にマッチした値を返してくれる

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パスパラメータの取得 37 • ハンドラ登録時にパラメータ名を取得 • FindStringSubmatchで値を取得 • パラメータ名と値の組みをmap[string]interface{}に⼊れる • mapをhttp.Request内のcontextに⼊れる • contextから値を取り出す関数を提供

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38 実装

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• インターフェースを満たす • routeのスライスをフィールドに持つ • routeは１ハンドラに対応する • 登録メソッドでrouteを作成し、スライスに追加 TinyRouter構造体 39

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ServeHTTPメソッド 40 • リクエストとハンドラを⽐較 • マッチしたらハンドラを取り出す • for⽂を抜ける

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ServeHTTPメソッド 41 • パラメーターをセット • ハンドラを呼び出す

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42 これでルーティングライブラリの完成

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43 ベンチマークしてみる

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ベンチマーク 44 • testingパッケージのベンチマーク機能を利⽤ • tinyrouter, gorilla/mux, go-chi/chiを⽐較 • GitHubの756のエンドポイントを登録し、リクエストを投げる

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ベンチマーク結果 45 • chiの試⾏回数が他に⽐べて⼀桁多い • メモリ使⽤量、アロケーション数に⼤きな差はない

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基数⽊ 46 Claudio Rocchini - 投稿者⾃⾝による作品, CC 表⽰ 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2118795による • chiはルーティングアルゴリズムに基数⽊を使⽤ • 各パスからツリーを構築

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まとめ 47 • 全探索と正規表現を使ってルーティングライブラリを作ってみた • ルーティングは⽂字列アルゴリズムと深く関係していた • 今回のリポジトリは以下で公開しております！ • https://github.com/hikaru7719/tinyrouter