go-zero 是如何做路由管理的？
原文链接： go-zero 是如何做路由管理的？go-zero 是一个微服务框架，包含了 web 和 rpc 两大部分。
而对于 web 框架来说，路由管理是必不可少的一部分，那么本文就来探讨一下 go-zero 的路由管理是怎么做的，具体采用了哪种技术方案。
路由管理方案
路由管理方案有很多种，具体应该如何选择，应该根据使用场景，以及实现的难易程度做综合分析，下面介绍常见的三种方案。
注意这里只是做一个简单的概括性对比，更加详细的内容可以看这篇文章：HTTP Router 算法演进。
标准库方案
最简单的方案就是直接使用 mapfunc() 作为路由的数据结构，键为具体的路由，值为具体的处理方法。
// 路由管理数据结构
type ServeMux struct {
mu sync.RWMutex // 对象操作读写锁
m mapmuxEntry // 存储路由映射关系
}这种方案优点就是实现简单，性能较高；缺点也很明显，占用内存更高，更重要的是不够灵活。
Trie Tree
Trie Tree 也称为字典树或前缀树，是一种用于高效存储和检索、用于从某个集合中查到某个特定 key 的数据结构。
https://cdn.jsdelivr.net/gh/yongxinz/picb@main/data/trie1.jpeg
Trie Tree 时间复杂度低，和一般的树形数据结构相比，Trie Tree 拥有更快的前缀搜索和查询性能。
和查询时间复杂度为 O(1) 常数的哈希算法相比，Trie Tree 支持前缀搜索，并且可以节省哈希函数的计算开销和避免哈希值碰撞的情况。
最后，Trie Tree 还支持对关键字进行字典排序。
Radix Tree
Radix Tree（基数树）是一种特殊的数据结构，用于高效地存储和搜索字符串键值对，它是一种基于前缀的树状结构，通过将相同前缀的键值对合并在一起来减少存储空间的使用。
https://cdn.jsdelivr.net/gh/yongxinz/picb@main/data/RadixTree.png
Radix Tree 通过合并公共前缀来降低存储空间的开销，避免了 Trie Tree 字符串过长和字符集过大时导致的存储空间过多问题，同时公共前缀优化了路径层数，提升了插入、查询、删除等操作效率。
比如 Gin 框架使用的开源组件 HttpRouter 就是采用这个方案。
go-zero 路由规则
在使用 go-zero 开发项目时，定义路由需要遵守如下规则：
[*]路由必须以 / 开头
[*]路由节点必须以 / 分隔
[*]路由节点中可以包含 :，但是 : 必须是路由节点的第一个字符，: 后面的节点值必须要在结请求体中有 path tag 声明，用于接收路由参数
[*]路由节点可以包含字母、数字、下划线、中划线
接下来就让我们深入到源码层面，相信看过源码之后，你就会更懂这些规则的意义了。
go-zero 源码实现
首先需要说明的是，底层数据结构使用的是二叉搜索树，还不是很了解的同学可以看这篇文章：使用 Go 语言实现二叉搜索树
节点定义
先看一下节点定义：
// core/search/tree.go
const (
colon = ':'
slash = '/'
)
type (
// 节点
node struct {
item interface{}
children map*node
}
// A Tree is a search tree.
Tree struct {
root *node
}
)重点说一下 children，它是一个包含两个元素的数组，元素 0 存正常路由键，元素 1 存以 : 开头的路由键，这些是 url 中的变量，到时候需要替换成实际值。
举一个例子，有这样一个路由 /api/:user，那么 api 会存在 children，user 会存在 children。
具体可以看看这段代码：
func (nd *node) getChildren(route string) map*node {
// 判断路由是不是以 : 开头
if len(route) > 0 && route == colon {
return nd.children
}
return nd.children
}路由添加
// Add adds item to associate with route.
func (t *Tree) Add(route string, item interface{}) error {
// 需要路由以 / 开头
if len(route) == 0 || route != slash {
return errNotFromRoot
}
if item == nil {
return errEmptyItem
}
// 把去掉 / 的路由作为参数传入
err := add(t.root, route, item)
switch err {
case errDupItem:
return duplicatedItem(route)
case errDupSlash:
return duplicatedSlash(route)
default:
return err
}
}
func add(nd *node, route string, item interface{}) error {
if len(route) == 0 {
if nd.item != nil {
return errDupItem
}
nd.item = item
return nil
}
// 继续判断，看看是不是有多个 /
if route == slash {
return errDupSlash
}
for i := range route {
// 判断是不是 /，目的就是去处两个 / 之间的内容
if route != slash {
continue
}
token := route[:i]
// 看看有没有子节点，如果有子节点，就在子节点下面继续添加
children := nd.getChildren(token)
if child, ok := children; ok {
if child != nil {
return add(child, route, item)
}
return errInvalidState
}
// 没有子节点，那么新建一个
child := newNode(nil)
children = child
return add(child, route, item)
}
children := nd.getChildren(route)
if child, ok := children; ok {
if child.item != nil {
return errDupItem
}
child.item = item
} else {
children = newNode(item)
}
return nil
}主要部分代码都已经加了注释，其实这个过程就是树的构建，如果读过之前那篇文章，那这里还是比较好理解的。
路由查找
先来看一段 match 代码：
func match(pat, token string) innerResult {
if pat == colon {
return innerResult{
key: pat,
value: token,
named: true,
found: true,
}
}
return innerResult{
found: pat == token,
}
}这里有两个参数：
[*]pat：路由树中存储的路由
[*]token：实际请求的路由，可能包含参数值
还是刚才的例子 /api/:user，如果是 api，没有以 : 开头，那就不会走 if 逻辑。
接下来匹配 :user 部分，如果实际请求的 url 是 /api/zhangsan，那么会将 user 作为 key，zhangsan 作为 value 保存到结果中。
下面是搜索查找代码：
// Search searches item that associates with given route.
func (t *Tree) Search(route string) (Result, bool) {
// 第一步先判断是不是 / 开头
if len(route) == 0 || route != slash {
return NotFound, false
}
var result Result
ok := t.next(t.root, route, &result)
return result, ok
}
func (t *Tree) next(n *node, route string, result *Result) bool {
if len(route) == 0 && n.item != nil {
result.Item = n.item
return true
}
for i := range route {
// 和 add 里同样的提取逻辑
if route != slash {
continue
}
token := route[:i]
return n.forEach(func(k string, v *node) bool {
r := match(k, token)
if !r.found || !t.next(v, route, result) {
return false
}
// 如果 url 中有参数，会把键值对保存到结果中
if r.named {
addParam(result, r.key, r.value)
}
return true
})
}
return n.forEach(func(k string, v *node) bool {
if r := match(k, route); r.found && v.item != nil {
result.Item = v.item
if r.named {
addParam(result, r.key, r.value)
}
return true
}
return false
})
}以上就是路由管理的大部分代码，整个文件也就 200 多行，逻辑也并不复杂，通读之后还是很有收获的。
大家如果感兴趣的话，可以找到项目更详细地阅读。也可以关注我，接下来还会分析其他模块的源码。
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推荐阅读：
[*]使用 Go 语言实现二叉搜索树
[*]HTTP Router 算法演进
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