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【CSDN 編者按】大家都知道Web和API服務(wù)器在互聯(lián)網(wǎng)中的重要性，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面提供了最基本的界面。本文主要介紹了怎樣利用Scala實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)聊天網(wǎng)站和API服務(wù)器，通過(guò)本篇文章，你定將受益匪淺。

作者 | Haoyi譯者 |彎月，責(zé)編 | 劉靜出品 | CSDN（ID：）

以下為譯文：

Web和API服務(wù)器是互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的骨干，它們?yōu)橛?jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交互提供了基本的界面，特別是在不同公司和組織之間。這篇指南將向你介紹如何利用Scala簡(jiǎn)單的HTTP服務(wù)器，來(lái)提供Web內(nèi)容和API。本文還會(huì)介紹一個(gè)完整的例子，告訴你如何構(gòu)建簡(jiǎn)單的實(shí)時(shí)聊天網(wǎng)站，同時(shí)支持HTML網(wǎng)頁(yè)和JSON API端點(diǎn)。

這篇文及章的目的是介紹怎樣用Scala實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的HTTP服務(wù)器，從而提供網(wǎng)頁(yè)服務(wù)，以響應(yīng)API請(qǐng)求。我們會(huì)建立一個(gè)簡(jiǎn)單的聊天網(wǎng)站，可以讓用戶發(fā)表聊天信息，其他訪問(wèn)網(wǎng)站的用戶都可以看見(jiàn)這些信息。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們將忽略認(rèn)證、性能、用戶掛歷、數(shù)據(jù)庫(kù)持久存儲(chǔ)等問(wèn)題。但是，這篇文章應(yīng)該足夠你開(kāi)始用Scala構(gòu)建網(wǎng)站和API服務(wù)器了，并為你學(xué)習(xí)并構(gòu)建更多產(chǎn)品級(jí)項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。

我們將使用Cask web框架：

Cask是一個(gè)Scala的HTTP為框架，可以用來(lái)架設(shè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)站并迅速運(yùn)行。

開(kāi)始

要開(kāi)始使用Cask，只需下載并解壓示例程序：

$?curl?-L?https://github.com/lihaoyi/cask/releases/download/0.3.0/minimalApplication-0.3.0.zip?>?cask.zip

$?unzip?cask.zip

$?cd?minimalApplication-0.3.0

運(yùn)行find來(lái)看看有哪些文件：

$?find?.?-type?f
./build.sc
./app/test/src/ExampleTests.scala
./app/src/MinimalApplication.scala
./mill

我們感興趣的大部分代碼都位于app/src/.scala中。

package?app
object?MinimalApplication?extends?cask.MainRoutes{
??@cask.get("/")
??def?hello()?=?{
????"Hello?World!"
??}

??@cask.post("/do-thing")
??def?doThing(request:?cask.Request)?=?{
????new?String(request.readAllBytes()).reverse
??}

??initialize()
}

用build.sc進(jìn)行構(gòu)建：

import?mill._,?scalalib._

object?app?extends?ScalaModule{
??def?scalaVersion?=?"2.13.0"
??def?ivyDeps?=?Agg(
????ivy"com.lihaoyi::cask:0.3.0"
??)
??object?test?extends?Tests{
????def?testFrameworks?=?Seq("utest.runner.Framework")

????def?ivyDeps?=?Agg(
??????ivy"com.lihaoyi::utest::0.7.1",
??????ivy"com.lihaoyi::requests::0.2.0",
????)
??}
}

如果你使用，那么可以運(yùn)行如下命令來(lái)設(shè)置項(xiàng)目配置：

$?./mill?mill.scalalib.GenIdea/idea

現(xiàn)在你可以在中打開(kāi)-0.3.0/目錄html提交表單到服務(wù)器，查看項(xiàng)目的目錄，也可以進(jìn)行編輯。

可以利用Mill構(gòu)建工具運(yùn)行該程序，只需執(zhí)行./mill：

$?./mill?-w?app.runBackground

該命令將在后臺(tái)運(yùn)行Cask Web服務(wù)器，同時(shí)監(jiān)視文件系統(tǒng)，如果文件發(fā)生了變化，則重啟服務(wù)器。然后我們可以使用瀏覽器瀏覽服務(wù)器，默認(rèn)網(wǎng)址是:8080：

在/do-thing上還有個(gè)POST端點(diǎn)，可以在另一個(gè)終端上使用curl來(lái)訪問(wèn)：

$?curl?-X?POST?--data?hello?http://localhost:8080/do-thing
olleh

可見(jiàn)，它接受數(shù)據(jù)hello，然后將反轉(zhuǎn)的字符串返回給客戶端。

然后可以運(yùn)行app/test/src/.scala中的自動(dòng)化測(cè)試：

$?./mill?clean?app.runBackground?#?stop?the?webserver?running?in?the?background

$?./mill?app.test
[50/56]?app.test.compile
[info]?Compiling?1?Scala?source?to?/Users/lihaoyi/test/minimalApplication-0.3.0/out/app/test/compile/dest/classes?...
[info]?Done?compiling.
[56/56]?app.test.test
--------------------------------?Running?Tests?--------------------------------
+?app.ExampleTests.MinimalApplication?629ms

現(xiàn)在基本的東西已經(jīng)運(yùn)行起來(lái)了，我們來(lái)重新運(yùn)行Web服務(wù)器：

$?./mill?-w?app.runBackground

然后開(kāi)始實(shí)現(xiàn)我們的聊天網(wǎng)站！

提供HTML服務(wù)

第一件事就是將純文本的"Hello, World!"轉(zhuǎn)換成HTML網(wǎng)頁(yè)。最簡(jiǎn)單的方式就是利用這個(gè)HTML生成庫(kù)。要在項(xiàng)目中使用，只需將其作為依賴(lài)項(xiàng)加入到build.sc文件即可：

??def?ivyDeps?=?Agg(
+????ivy"com.lihaoyi::scalatags:0.7.0",???
?????ivy"com.lihaoyi::cask:0.3.0"
???)

如果使用，那么還需要重新運(yùn)行./mill mill../idea命令，來(lái)發(fā)現(xiàn)依賴(lài)項(xiàng)的變動(dòng)，然后重新運(yùn)行./mill -w app.讓W(xué)eb服務(wù)器重新監(jiān)聽(tīng)改動(dòng)。

然后，我們可以在.scala中導(dǎo)入：

package?app
+import?scalatags.Text.all._
?object?MinimalApplication?extends?cask.MainRoutes{

然后用一段最簡(jiǎn)單的 HTML模板替換"Hello, World!"。

?def?hello()?=?{
-????"Hello?World!"
+????html(
+??????head(),
+??????body(
+????????h1("Hello!"),
+????????p("World")
+??????)
+????).render
???}

我們應(yīng)該可以看到./mill -w app.命令重新編譯了代碼并重啟了服務(wù)器。然后刷新網(wǎng)頁(yè)額，就會(huì)看到純文本已經(jīng)被替換成HTML頁(yè)面了。

為了讓頁(yè)面更好看一些，我們使用這個(gè)CSS框架。只需按照它的指南，使用link標(biāo)簽引入：

?????head(
+????????link(
+??????????rel?:=?"stylesheet",?
+??????????href?:=?"https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.3.1/css/bootstrap.min.css"
+????????)
???????),

??body(
-????????h1("Hello!"),
-????????p("World")
+????????div(cls?:=?"container")(
+??????????h1("Hello!"),
+??????????p("World")
+????????)
???????)

現(xiàn)在字體不太一樣了：

雖然還不是最漂亮的網(wǎng)站，但現(xiàn)在已經(jīng)足夠了。

在本節(jié)的末尾，我們修改一下的HTML模板，加上硬編碼的聊天文本和假的輸入框，讓它看起來(lái)更像一個(gè)聊天應(yīng)用程序。

?body(
?????????div(cls?:=?"container")(
-??????????h1("Hello!"),
-??????????p("World")
+??????????h1("Scala?Chat!"),
+??????????hr,
+??????????div(
+????????????p(b("alice"),?"?",?"Hello?World!"),
+????????????p(b("bob"),?"?",?"I?am?cow,?hear?me?moo"),
+????????????p(b("charlie"),?"?",?"I?weigh?twice?as?much?as?you")
+??????????),
+??????????hr,
+??????????div(
+????????????input(`type`?:=?"text",?placeholder?:=?"User?name",?width?:=?"20%"),
+????????????input(`type`?:=?"text",?placeholder?:=?"Please?write?a?message!",?width?:=?"80%")
+??????????)
?????????)
???????)

現(xiàn)在我們有了一個(gè)簡(jiǎn)單的靜態(tài)網(wǎng)站，其利用Cask web框架和 HTML庫(kù)提供HTML網(wǎng)頁(yè)服務(wù)。現(xiàn)在的服務(wù)器代碼如下所示：

package?app
import?scalatags.Text.all._
object?MinimalApplication?extends?cask.MainRoutes{
??@cask.get("/")
??def?hello()?=?{
????html(
??????head(
????????link(
??????????rel?:=?"stylesheet",
??????????href?:=?"https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.3.1/css/bootstrap.min.css"
????????)
??????),
??????body(
????????div(cls?:=?"container")(
??????????h1("Scala?Chat!"),
??????????hr,
??????????div(
????????????p(b("alice"),?"?",?"Hello?World!"),
????????????p(b("bob"),?"?",?"I?am?cow,?hear?me?moo"),
????????????p(b("charlie"),?"?",?"I?weigh?twice?as?much?as?you")
??????????),
??????????hr,
??????????div(
????????????input(`type`?:=?"text",?placeholder?:=?"User?name",?width?:=?"20%"),
????????????input(`type`?:=?"text",?placeholder?:=?"Please?write?a?message!",?width?:=?"80%")
??????????)
????????)
??????)
????).render
??}

??initialize()
}

接下來(lái)，我們來(lái)看看怎樣讓它支持交互！

表單和數(shù)據(jù)

為網(wǎng)站添加交互的第一次嘗試是使用HTML表單。首先我們要?jiǎng)h掉硬編碼的消息列表，轉(zhuǎn)而根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)輸出HTML網(wǎng)頁(yè)：

?object?MinimalApplication?extends?cask.MainRoutes{
+??var?messages?=?Vector(
+????("alice",?"Hello?World!"),
+????("bob",?"I?am?cow,?hear?me?moo"),
+????("charlie",?"I?weigh?twice?as?much?as?you"),
+??)
??@cask.get("/")

?div(
-????????????p(b("alice"),?"?",?"Hello?World!"),
-????????????p(b("bob"),?"?",?"I?am?cow,?hear?me?moo"),
-????????????p(b("charlie"),?"?",?"I?weight?twice?as?much?as?you")
+????????????for((name,?msg)?<-?messages)
+????????????yield?p(b(name),?"?",?msg)
???????????),

這里我們簡(jiǎn)單地使用了內(nèi)存上的存儲(chǔ)。關(guān)于如何將消息持久存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，我將在以后的文章中介紹。

接下來(lái)，我們需要讓頁(yè)面底部的兩個(gè)input支持交互。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們需要將它們包裹在form元素中：

????hr,
-??????????div(
-????????????input(`type`?:=?"text",?placeholder?:=?"User?name",?width?:=?"20%"),
-????????????input(`type`?:=?"text",?placeholder?:=?"Please?write?a?message!",?width?:=?"80%")
+??????????form(action?:=?"/",?method?:=?"post")(
+????????????input(`type`?:=?"text",?name?:=?"name",?placeholder?:=?"User?name",?width?:=?"20%"),
+????????????input(`type`?:=?"text",?name?:=?"msg",?placeholder?:=?"Please?write?a?message!",?width?:=?"60%"),
+????????????input(`type`?:=?"submit",?width?:=?"20%")
??????????)

這樣我們就有了一個(gè)可以交互的表單，外觀跟之前的差不多。但是，提交表單會(huì)導(dǎo)致Error 404: Not Found錯(cuò)誤。這是因?yàn)槲覀冞€沒(méi)有將表單與服務(wù)器連接起來(lái)，來(lái)處理表單提交并獲取新的聊天信息。我們可以這樣做：

???-??)
+
+??@cask.postForm("/")
+??def?postHello(name:?String,?msg:?String)?=?{
+????messages?=?messages?:+?(name?->?msg)
+????hello()
+??}
+
???@cask.get("/")

@cast.定義為根URL（即 / ）添加了另一個(gè)處理函數(shù)，但該處理函數(shù)處理POST請(qǐng)求，而不處理GET請(qǐng)求。Cask文檔（）中還有關(guān)于@cask.*注釋的其他例子，你可以利用它們來(lái)定義處理函數(shù)。

驗(yàn)證

現(xiàn)在，用戶能夠以任何名字提交任何評(píng)論。但是，并非所有的評(píng)論和名字都是有效的：最低限度，我們希望保證評(píng)論和名字字段非空，同時(shí)我們還需要限制最大長(zhǎng)度。

實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)很簡(jiǎn)單：

??@cask.postForm("/")
???def?postHello(name:?String,?msg:?String)?=?{
-????messages?=?messages?:+?(name?->?msg)
+????if?(name?!=?""?&&?name.length?10?&&?msg?!=?""?&&?msg.length?160){
+??????messages?=?messages?:+?(name?->?msg)
+????}
?????hello()
???}

這樣就可以阻止用戶輸入非法的name和msg，但出現(xiàn)了另一個(gè)問(wèn)題：用戶輸入了非法的名字或信息并提交，那么這些信息就會(huì)消失，而且不會(huì)為錯(cuò)誤產(chǎn)生任何反饋。解決方法是，給hello()頁(yè)面渲染一個(gè)可選的錯(cuò)誤信息，用它來(lái)告訴用戶出現(xiàn)了什么問(wèn)題：

?@cask.postForm("/")
???def?postHello(name:?String,?msg:?String)?=?{
-????if?(name?!=?""?&&?name.length?10?&&?msg?!=?""?&&?msg.length?160){
-??????messages?=?messages?:+?(name?->?msg)
-????}
-?????hello()
+????if?(name?==?"")?hello(Some("Name?cannot?be?empty"))
+????else?if?(name.length?>=?10)?hello(Some("Name?cannot?be?longer?than?10?characters"))
+????else?if?(msg?==?"")?hello(Some("Message?cannot?be?empty"))
+????else?if?(msg.length?>=?160)?hello(Some("Message?cannot?be?longer?than?160?characters"))
+????else?{
+??????messages?=?messages?:+?(name?->?msg)
+??????hello()
+????}
???}

??@cask.get("/")
-??def?hello()?=?{
+??def?hello(errorOpt:?Option[String]?=?None)?=?{
?????html(

??hr,
+??????????for(error?<-?errorOpt)?
+??????????yield?i(color.red)(error),
???????????form(action?:=?"/",?method?:=?"post")(

現(xiàn)在，當(dāng)名字或信息非法時(shí)，就可以正確地顯示出錯(cuò)誤信息了。

下一次提交時(shí)錯(cuò)誤信息就會(huì)消失。

記住名字和消息

現(xiàn)在比較煩人的是，每次向聊天室中輸入消息時(shí)html提交表單到服務(wù)器，都要重新輸入用戶名。此外，如果用戶名或信息非法，那消息就會(huì)被清除，只能重新輸入并提交。可以讓hello頁(yè)面處理函數(shù)來(lái)填充這些字段，這樣就可以解決：

?@cask.get("/")
-??def?hello(errorOpt:?Option[String]?=?None)?=?{
+??def?hello(errorOpt:?Option[String]?=?None,?
+????????????userName:?Option[String]?=?None,
+????????????msg:?Option[String]?=?None)?=?{
?????html(

??form(action?:=?"/",?method?:=?"post")(
-????????????input(`type`?:=?"text",?name?:=?"name",?placeholder?:=?"User?name",?width?:=?"20%",?userName.map(value?:=?_)),
-????????????input(`type`?:=?"text",?name?:=?"msg",?placeholder?:=?"Please?write?a?message!",?width?:=?"60%"),
+????????????input(
+??????????????`type`?:=?"text",?
+??????????????name?:=?"name",?
+??????????????placeholder?:=?"User?name",?
+??????????????width?:=?"20%",?
+??????????????userName.map(value?:=?_)
+????????????),
+????????????input(
+??????????????`type`?:=?"text",
+??????????????name?:=?"msg",
+??????????????placeholder?:=?"Please?write?a?message!",?
+??????????????width?:=?"60%",
+??????????????msg.map(value?:=?_)
+????????????),
?????????????input(`type`?:=?"submit",?width?:=?"20%")

這里我們使用了可選的和msg查詢(xún)參數(shù)，如果它們存在，則將其作為HTML input標(biāo)簽的value的默認(rèn)值。

接下來(lái)在的處理函數(shù)中渲染頁(yè)面時(shí)，填充和msg，再發(fā)送給用戶：

??def?postHello(name:?String,?msg:?String)?=?{
-????if?(name?==?"")?hello(Some("Name?cannot?be?empty"))
-????else?if?(name.length?>=?10)?hello(Some("Name?cannot?be?longer?than?10?characters"))
-????else?if?(msg?==?"")?hello(Some("Message?cannot?be?empty"))
-????else?if?(msg.length?>=?160)?hello(Some("Message?cannot?be?longer?than?160?characters"))
+????if?(name?==?"")?hello(Some("Name?cannot?be?empty"),?Some(name),?Some(msg))
+????else?if?(name.length?>=?10)?hello(Some("Name?cannot?be?longer?than?10?characters"),?Some(name),?Some(msg))
+????else?if?(msg?==?"")?hello(Some("Message?cannot?be?empty"),?Some(name),?Some(msg))
+????else?if?(msg.length?>=?160)?hello(Some("Message?cannot?be?longer?than?160?characters"),?Some(name),?Some(msg))
?????else?{
???????messages?=?messages?:+?(name?->?msg)
-??????hello()
+??????hello(None,?Some(name),?None)
?????}

注意任何情況下我們都保留name，但只有錯(cuò)誤的情況才保留msg。這樣做是正確的，因?yàn)槲覀冎幌Ｍ脩粼诔鲥e(cuò)時(shí)才進(jìn)行編輯并重新提交。

完整的代碼.scala如下所示：

??package?app
import?scalatags.Text.all._
object?MinimalApplication?extends?cask.MainRoutes{
??var?messages?=?Vector(
????("alice",?"Hello?World!"),
????("bob",?"I?am?cow,?hear?me?moo"),
????("charlie",?"I?weigh?twice?as?you"),
??)

??@cask.postForm("/")
??def?postHello(name:?String,?msg:?String)?=?{
????if?(name?==?"")?hello(Some("Name?cannot?be?empty"),?Some(name),?Some(msg))
????else?if?(name.length?>=?10)?hello(Some("Name?cannot?be?longer?than?10?characters"),?Some(name),?Some(msg))
????else?if?(msg?==?"")?hello(Some("Message?cannot?be?empty"),?Some(name),?Some(msg))
????else?if?(msg.length?>=?160)?hello(Some("Message?cannot?be?longer?than?160?characters"),?Some(name),?Some(msg))
????else?{
??????messages?=?messages?:+?(name?->?msg)
??????hello(None,?Some(name),?None)
????}
??}

??@cask.get("/")
??def?hello(errorOpt:?Option[String]?=?None,
????????????userName:?Option[String]?=?None,
????????????msg:?Option[String]?=?None)?=?{
????html(
??????head(
????????link(
??????????rel?:=?"stylesheet",
??????????href?:=?"https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.3.1/css/bootstrap.min.css"
????????)
??????),
??????body(
????????div(cls?:=?"container")(
??????????h1("Scala?Chat!"),
??????????hr,
??????????div(
????????????for((name,?msg)?<-?messages)
????????????yield?p(b(name),?"?",?msg)
??????????),
??????????hr,
??????????for(error?<-?errorOpt)
??????????yield?i(color.red)(error),
??????????form(action?:=?"/",?method?:=?"post")(
????????????input(
??????????????`type`?:=?"text",
??????????????name?:=?"name",
??????????????placeholder?:=?"User?name",
??????????????width?:=?"20%",
??????????????userName.map(value?:=?_)
????????????),
????????????input(
??????????????`type`?:=?"text",
??????????????name?:=?"msg",
??????????????placeholder?:=?"Please?write?a?message!",
??????????????width?:=?"60%",
??????????????msg.map(value?:=?_)
????????????),
????????????input(`type`?:=?"submit",?width?:=?"20%")
??????????)
????????)
??????)
????).render
??}

??initialize()
}

利用Ajax實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頁(yè)面更新

現(xiàn)在有了一個(gè)簡(jiǎn)單的、基于表單的聊天網(wǎng)站，用戶可以發(fā)表消息，其他用戶加載頁(yè)面即可看到已發(fā)表的消息。下一步就是讓網(wǎng)站變成動(dòng)態(tài)的，這樣用戶不需要刷新頁(yè)面就能發(fā)表消息了。

為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們需要做兩件事情：