Веб-разработка на Go
2026-02-26 18:09 Diff

В большинстве случаев веб-приложения взаимодействуют с хранилищами данных. Хранилищем может быть любая база данных, объектное хранилище, файловая система. У каждого есть свой интерфейс взаимодействия. Это большая тема для изучения, поэтому мы опишем базовый принцип работы с хранилищем в веб-приложениях. Для этого воспользуемся хранением данных в памяти Go-приложения.

Хранение данных в памяти Go-приложения

Один из подходов построения архитектуры веб-приложения на Go — это слоеная архитектура. Когда в приложение приходит запрос, он попадает в слой обработчика, далее идет в слой бизнес-логики, а затем в слой хранилища. Если обработчику нужно только прочитать/записать данные из хранилища, то можно перейти в этот слой напрямую из обработчика:

Разберем слой хранения данных на примере заказов в интернет-магазине. Мы реализуем веб-приложение, которое позволит создавать новый заказ и получать о нем информацию.

Веб-приложение будет представлено в виде слоеной архитектуры. Каждый слой будет представлен в виде отдельной структуры. Структура OrderHandler выступит в роли обработчика HTTP-запросов, а структура OrderStorage — в роли хранилища заказов.

Опишем хранилище OrderStorage. Для простоты мы будем хранить всю информацию о заказах в памяти приложения. Для этого используем структуру данных map. Ключом будет идентификатор заказа, а значениями — структуры заказов. Такая архитектура позволит получать и записывать значения за алгоритмическую сложность O(1):

Структура заказа содержит идентификатор, идентификатор пользователя и список товаров. Для простоты примера мы опустим необходимость указывать количество товаров в заказе:

Теперь опишем структуру OrderHandler, которая будет представлять слой обработчика:

Мы не стали использовать структуру OrderStorage напрямую. Мы описали интерфейс OrderCreatorGetter, который будет представлять общий интерфейс для хранилища. Это позволит в будущем заменить хранилище на другое без кода обработчика. Для этого нам достаточно будет реализовать интерфейс OrderCreatorGetter в новом хранилище.

В итоге мы получили следующее веб-приложение:

Запускаем веб-приложение и отправляем запрос на сохранение тестовой записи:

В ответе получаем идентификатор созданного заказа. Подставляем его в запрос на получение и проверяем, что структура заказа возвращается:

Так мы создали простое веб-приложение на Go, которое хранит данные в памяти приложения. Также мы добавили интерфейс хранилища, чтобы в будущем при необходимости легко заменить хранение в памяти на хранение в любом другом хранилище.

Защита мап с мьютексом

В нашем веб-приложении на Go есть одно упущение, которое может привести к возникновению фатальной ошибки программы. Каждый HTTP-запрос обрабатывается в отдельной горутине в Go-приложениях, что может привести к ситуации, когда несколько горутин одновременно пытаются записать или читать из мапы orders. В этом случае происходит гонка данных — случай, когда две и более параллельные горутины пытаются изменить состояние одной структуры. Когда в Go-приложении возникает гонка данных с мапой, то оно завершается с фатальной ошибкой.

Чтобы избежать этой проблемы, можно использовать мьютексы. Мьютекс - это механизм синхронизации, который позволяет блокировать доступ к критической секции кода, чтобы только одна горутина могла читать или изменять данные в мапе в один момент времени.

Давайте рассмотрим простой пример использования мьютекса:

Структура мьютекс предоставляет две функции: заблокировать и разблокировать. В примере выше мы заблокировали секцию инкремента переменной i, что гарантирует изменение переменной только одной горутиной в один момент времени. Такой код безопасен для использования в производственной среде.

Мы узнали, как использовать мьютекс. Давайте перепишем хранилище OrderStorage, чтобы его можно было безопасно использовать при параллельных запросах:

Мы добавили блокировки в каждый метод, который читает или пишет в мапу orders. Теперь только одна горутина может изменять или читать данные в мапе в один момент времени, и гонки данных больше не возникает.

Мы более подробно изучим различные механизмы синхронизации в отдельном курсе. Сейчас следует запомнить, что если мапа используется в разных горутинах, то всегда необходимо защищать ее мьютексом.

Выводы

  • Веб-приложения используют различные хранилища для хранения данных. В самом простом случае можно хранить данные в памяти Go-приложения
  • В Go-приложениях часто используют слоеную архитектуру, когда логика обработчика отделена от логики хранилища
  • Зависимости между слоями лучше передавать через интерфейсы. Это позволит легко заменять реализацию зависимости в будущем и при этом не изменять код слоя выше
  • Если в веб-приложении в памяти используются переменные, которые могут быть изменены в разных горутинах, то всегда необходимо защищать их мьютексами