Gin 框架中的规范响应格式设计与实现

在现代Web应用开发中,统一和规范化的API响应格式对于前后端协作至关重要。今天,我们来探讨如何在Gin框架中设计一套既实用又易于维护的响应格式规范。

为什么需要统一的响应格式?

首先,让我们思考一个问题:为什么要统一API响应格式?

  1. 前后端协作效率:一致的响应格式让前端开发者能以统一的方式处理服务端响应
  2. 错误处理简化:标准化的错误码和消息便于统一处理各种异常情况
  3. 接口文档维护:规范化响应减少文档编写工作量
  4. 客户端适配:移动端或其他客户端可以复用相同的响应解析逻辑

设计统一的响应结构

让我们从最基础的响应结构开始。在本文的示例项目中,我采用了如下的响应结构:

go 复制代码
type baseResponse struct {
    Code int    `json:"code"`
    Msg  string `json:"msg"`
    Data any    `json:"data"`
}

这个结构包含了三个基本元素:

  • Code: HTTP状态码或业务状态码,表示请求的执行结果
  • Msg: 人类可读的消息,描述请求的执行状态。(吐槽一下,见过各种项目,有的用"message", 有的用""messages", 调用方稍不留神就写错了,所以干脆用缩写)
  • Data: 实际的业务数据,根据不同接口返回不同内容

有的业务还需要返回timestamp或者trace_id之类的内容,可以根据实际需求来修改。

实现响应处理工具类

有了基础结构后,我们可以构建一个响应处理工具类。在我的项目中,pkg/response/response.go 文件实现了多种常用的响应方法:

go 复制代码
// Success 返回200状态码, 默认返回成功
func Success(c *gin.Context, data any, opts *ResponseOption) {
    if opts == nil {
        opts = &ResponseOption{
            Msg: "success",
        }
    }
    c.JSON(http.StatusOK, baseResponse{
        Code: http.StatusOK,
        Msg:  opts.Msg,
        Data: data,
    })
}

通过这种方式,我们可以针对不同的HTTP状态码提供专门的响应方法:

  • Success: 正常业务响应
  • BadRequest: 参数校验失败
  • Unauthorized: 权限校验失败
  • NotFound: 资源不存在
  • InternalServerError: 服务器内部错误

处理异常情况

仅仅处理正常的业务响应是不够的,我们还需要统一拦截异常进行处理,否则异常和未注册路由都不会返回我们需要的格式。这里我用一个自定义的异常恢复中间件做异常捕获:

go 复制代码
func CustomRecovery() gin.HandlerFunc {
    return func(c *gin.Context) {
        defer func() {
            if err := recover(); err != nil {
                var brokenPipe bool
                // 检测是否是连接中断
                if ne, ok := err.(*net.OpError); ok {
                    if se, ok := ne.Err.(*os.SyscallError); ok {
                        if strings.Contains(strings.ToLower(se.Error()), "broken pipe") ||
                            strings.Contains(strings.ToLower(se.Error()), "connection reset by peer") {
                            brokenPipe = true
                        }
                    }
                }

                // 获取堆栈信息
                stack := string(debug.Stack())

                if brokenPipe {
                    c.Abort()
                    response.InternalServerError(c, nil, &response.ResponseOption{Msg: "network abort"})
                    return
                }

                slog.Error("exception catched", "error", err, "stack", stack)
                c.Abort()
                response.InternalServerError(c, nil, &response.ResponseOption{Msg: "server internal error"})
            }
        }()
        c.Next()
    }
}

这个中间件有几个亮点:

  1. 连接中断处理:特别处理了 "broken pipe" 和 "connection reset by peer" 错误,避免客户端提前断开连接时产生冗余错误日志
  2. 错误信息记录:记录错误详情和堆栈信息,便于问题排查
  3. 统一错误响应:所有异常都以统一格式返回给客户端

路由未找到处理

除了异常处理,我们还需要处理请求路由不存在的情况:

go 复制代码
r.NoRoute(func(c *gin.Context) {
    response.NotFound(c, nil, &response.ResponseOption{
        Msg: "接口不存在",
    })
})

这样,当用户请求不存在的接口时,也会收到格式统一的响应。

使用示例

在实际使用中,我们的控制器代码变得简洁明了:

go 复制代码
r.GET("/a1", func(c *gin.Context) {
    response.Success(c, nil, nil)
})

r.GET("/a2", func(c *gin.Context) {
    var respData = struct {
        Name string
    }{
        Name: "hello",
    }
    response.Success(c, respData, &response.ResponseOption{
        Msg: "how a successful response",
    })
})

无论是在成功响应还是错误响应中,客户端收到的都是相同格式的JSON数据,极大地提升了开发体验。

补充-完整代码示例

项目结构:

复制代码
├── go.mod
├── go.sum
├── main.go
└── pkg
    └── response
        └── response.go

响应类

  • pkg/response/response.go
go 复制代码
package response

import (
	"net/http"

	"github.com/gin-gonic/gin"
)

type baseResponse struct {
	Code int    `json:"code"`
	Msg  string `json:"msg"`
	Data any    `json:"data"`
}

type ResponseOption struct {
	Msg string `json:"msg"`
}

// Success 返回200状态码, 默认返回成功
func Success(c *gin.Context, data any, opts *ResponseOption) {
	if opts == nil {
		opts = &ResponseOption{
			Msg: "success",
		}
	}
	c.JSON(http.StatusOK, baseResponse{
		Code: http.StatusOK,
		Msg:  opts.Msg,
		Data: data,
	})
}

// SuccessCreated 返回201状态码, 表示创建成功。常用于新增数据
func SuccessCreated(c *gin.Context, data any, opts *ResponseOption) {
	if opts == nil {
		opts = &ResponseOption{
			Msg: "success",
		}
	}
	c.JSON(http.StatusCreated, baseResponse{
		Code: http.StatusCreated,
		Msg:  opts.Msg,
		Data: data,
	})
}

// BadRequest 返回400错误, 常用于参数校验失败
func BadRequest(c *gin.Context, data any, opts *ResponseOption) {
	if opts == nil {
		opts = &ResponseOption{
			Msg: "bad request",
		}
	}
	c.JSON(http.StatusBadRequest, baseResponse{
		Code: http.StatusBadRequest,
		Msg:  opts.Msg,
		Data: data,
	})
}

// Unauthorized 401错误, 常用于权限校验失败
func Unauthorized(c *gin.Context, data any, opts *ResponseOption) {
	if opts == nil {
		opts = &ResponseOption{
			Msg: "unauthorized",
		}
	}
	c.JSON(http.StatusUnauthorized, baseResponse{
		Code: http.StatusUnauthorized,
		Msg:  opts.Msg,
		Data: data,
	})
}

// Forbidden 403错误, 常用于权限不足
func Forbidden(c *gin.Context, data any, opts *ResponseOption) {
	if opts == nil {
		opts = &ResponseOption{
			Msg: "forbidden",
		}
	}
	c.JSON(http.StatusForbidden, baseResponse{
		Code: http.StatusForbidden,
		Msg:  opts.Msg,
		Data: data,
	})
}

// NotFound 404错误, 常用于资源不存在
func NotFound(c *gin.Context, data any, opts *ResponseOption) {
	if opts == nil {
		opts = &ResponseOption{
			Msg: "not found",
		}
	}
	c.JSON(http.StatusNotFound, baseResponse{
		Code: http.StatusNotFound,
		Msg:  opts.Msg,
		Data: data,
	})
}

func MethodNotAllowed(c *gin.Context, data any, opts *ResponseOption) {
	if opts == nil {
		opts = &ResponseOption{
			Msg: "method not allowed",
		}
	}
	c.JSON(http.StatusMethodNotAllowed, baseResponse{
		Code: http.StatusMethodNotAllowed,
		Msg:  opts.Msg,
		Data: data,
	})
}

// UnprocessableEntity 422错误, 常用于客户端参数导致业务逻辑处理异常
func UnprocessableEntity(c *gin.Context, data any, opts *ResponseOption) {
	if opts == nil {
		opts = &ResponseOption{
			Msg: "unprocessable entity",
		}
	}
	c.JSON(http.StatusUnprocessableEntity, baseResponse{
		Code: http.StatusUnprocessableEntity,
		Msg:  opts.Msg,
		Data: data,
	})
}

// InternalServerError 500错误, 常用于服务器内部错误
func InternalServerError(c *gin.Context, data any, opts *ResponseOption) {
	if opts == nil {
		opts = &ResponseOption{
			Msg: "internal server error",
		}
	}
	c.JSON(http.StatusInternalServerError, baseResponse{
		Code: http.StatusInternalServerError,
		Msg:  opts.Msg,
		Data: data,
	})
}

程序入口

  • main.go
go 复制代码
package main

import (
	"log/slog"
	"net"
	"net/http/httputil"
	"os"
	"runtime/debug"
	"strings"
	"tmpgo/pkg/response"

	"github.com/gin-gonic/gin"
)

func main() {
	gin.SetMode(gin.ReleaseMode) // 生产环境设为 ReleaseMode
	r := gin.New()  // 不要用 gin.Default()

	// 添加 Logger 和 Recovery 中间件
	r.Use(gin.Logger())
	r.Use(CustomRecovery()) // 使用自定义异常恢复中间件

	// 注册路由
	r.GET("/a1", func(c *gin.Context) {
		response.Success(c, nil, nil)
	})
	r.GET("/a2", func(c *gin.Context) {
		var respData = struct {
			Name string
		}{
			Name: "hello",
		}
		response.Success(c, respData, &response.ResponseOption{
			Msg: "how a successful response",
		})
	})
	r.GET("/b1", func(c *gin.Context) {
		response.UnprocessableEntity(c, nil, nil)
	})
	r.GET("/b2", func(c *gin.Context) {
		panic("panic something")
	})

	// 设置自定义 404 处理
	r.NoRoute(func(c *gin.Context) {
		response.NotFound(c, nil, nil)
	})

	// 设置自定义 405 处理(方法不允许)
	r.NoMethod(func(c *gin.Context) {
		response.MethodNotAllowed(c, nil, nil)
	})

	r.Run("127.0.0.1:10000")
}

// 在正式项目中,可以统一放到中间件的模块中
// CustomRecovery 自定义异常恢复中间件
func CustomRecovery() gin.HandlerFunc {
	return func(c *gin.Context) {
		defer func() {
			if err := recover(); err != nil {
				var brokenPipe bool
				// 检测是否是连接中断
				if ne, ok := err.(*net.OpError); ok {
					if se, ok := ne.Err.(*os.SyscallError); ok {
						if strings.Contains(strings.ToLower(se.Error()), "broken pipe") ||
							strings.Contains(strings.ToLower(se.Error()), "connection reset by peer") {
							brokenPipe = true
						}
					}
				}

				// 获取堆栈信息
				stack := string(debug.Stack())

				// 获取原始请求内容(可选,方便排查是哪个参数导致的崩溃)
				httpRequest, _ := httputil.DumpRequest(c.Request, false)

				if brokenPipe {
					c.Abort()
					response.InternalServerError(c, nil, &response.ResponseOption{Msg: "network abort"})
					return
				}

				slog.Error("exception catched", "error", err, "stack", stack, "request", string(httpRequest))
				// c.AbortWithStatusJSON()
				c.Abort()
				response.InternalServerError(c, nil, &response.ResponseOption{Msg: "server internal error"})
			}
		}()
		c.Next()
	}
}

调用示例

shell 复制代码
$ curl -X GET http://127.0.0.1:10000/a1
{"code":200,"msg":"success","data":null}

$ curl http://127.0.0.1:10000/a1
{"code":200,"msg":"success","data":null}

$ curl http://127.0.0.1:10000/a2
{"code":200,"msg":"how a successful response","data":{"Name":"hello"}}

$ curl http://127.0.0.1:10000/a3
{"code":404,"msg":"not found","data":null}

$ curl http://127.0.0.1:10000/b1
{"code":422,"msg":"unprocessable entity","data":null}

$ curl http://127.0.0.1:10000/b2
{"code":500,"msg":"server internal error","data":null}
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