1.3 状态

开始

和上篇一样，先在工作空间的 Cargo.toml 中添加 "ch01/state"，添加之后文件内容如下：

[workspace]

members = [
    "ch01/helloworld",
    "ch01/error-handling",
    "ch01/state"
]

然后新建项目，将项目依赖和 main.rs 的内容编写好。

项目 Cargo.toml：

[dependencies]
actix-web = "4.2.1"

main.rs：

use actix_web::{HttpServer, App};

#[actix_web::main]
async fn main() -> std::io::Result<()> {
    HttpServer::new(|| {
        App::new()
    })
    .bind(("127.0.0.1", 8080))?
    .run()
    .await
}

了解 `State`

在敲代码之前，可以先到官网查看这个 State 是什么。

官网上的描述是：

Application state is shared with all routes and resources within the same scope. State can be accessed with the web::Data extractor where T is the type of the state. State is also accessible for middleware.
在相同的域中，所有的路由和资源可以共享应用状态（Application state）。状态（State）可以通过 web::Data<T> 来访问，其中 T 为状态的类型。状态也能通过中间件访问。

可以理解为在访问网站的时候，站内链接共享的一个变量或者对象。状态也拥有可变状态。添加状态需要在 HttpServer::new() 中，通过 App::new().app_data() 添加。

添加状态

看向官方源码，在 HttpServer::new() 前，新建了两个状态，在其中又新建了一个状态，类型分别为 Data<Mutex<usize>>、Data<AtomicUsize>、Cell<u32>，即线程互斥共享状态，线程安全共享整型和内部可变整型引用，初始值都为 0。在外面创建的两个状态，属于全局状态，而在内部创建的属于线程内状态。

在 main.rs 中添加代码，将新建的状态添加到应用中。

use std::{sync::{Mutex, atomic::AtomicUsize}, cell::Cell};
use actix_web::{HttpServer, App, web::Data};

#[actix_web::main]
async fn main() -> std::io::Result<()> {
    #[allow(clippy::mutex_atomic)]
    let counter_mutex = Data::new(Mutex::new(0usize));
    let counter_atomic = Data::new(AtomicUsize::new(0usize));

    HttpServer::new(move || {
        let counter_cell = Cell::new(0u32);

        App::new()
            .app_data(counter_mutex.clone())
            .app_data(counter_atomic.clone())
            .app_data(Data::new(counter_cell))
    })
    .bind(("127.0.0.1", 8080))?
    .run()
    .await
}

在官方源码中，在 counter_mutex 上面有一行属性 #[allow(clippy::mutex_atomic)]，是诊断属性，按照本人理解，将 counter_mutex 标记为检查其会执行的原子操作。不过具体作用还是有点模糊。

添加服务资源

上述三个状态，会在每次访问网址时，自增 1。按照官方例子添加函数 index。函数体内只有 todo!()，方便观察函数而不被报错的划线干扰。

use std::{sync::{Mutex, atomic::AtomicUsize}, cell::Cell};
use actix_web::{HttpServer, App, web::Data, HttpResponse, HttpRequest};

async fn index(
    counter_mutex: Data<Mutex<usize>>,
    counter_cell: Data<Cell<u32>>,
    counter_atomic: Data<AtomicUsize>,
    req: HttpRequest
) -> HttpResponse {
    todo!()
}

看向参数部分，前三个参数是我们添加到应用中的状态，第四个 req 的类型为 HttpRequest。而返回值类型为 HttpResponse。

之前没有详细了解过将要访问的函数体，作为句柄添加到路由时，有哪些具体内容。首先可以在官网中的句柄章节中看到，请求句柄可以接受实现了 FromRequest trait 的参数，而 HttpRequest实现了，所以可以作为请求句柄中传入的参数。同理，web::Data 也是实现了 FromRequest trait，所以能够作为请求句柄的参数。

接下来根据不同的引用类型，来将引用的整型数字加 1。

use std::{sync::{Mutex, atomic::{AtomicUsize, Ordering}}, cell::Cell};
use actix_web::{HttpServer, App, web::Data, HttpResponse, HttpRequest};

async fn index(
    counter_mutex: Data<Mutex<usize>>,
    counter_cell: Data<Cell<u32>>,
    counter_atomic: Data<AtomicUsize>,
    req: HttpRequest
) -> HttpResponse {
    println!("{req:?}");

    *counter_mutex.lock().unwrap() += 1;
    counter_cell.set(counter_cell.get() + 1);
    counter_atomic.fetch_add(1, Ordering::SeqCst);

    todo!()
}

然后将增加后的内容，作为返回的内容。使用下面的代码替换掉 todo!() 的地方。

    let body = format!(
        "global mutex counter: {}, local counter: {}, global atomic counter: {}",
        *counter_mutex.lock().unwrap(),
        counter_cell.get(),
        counter_atomic.load(Ordering::SeqCst)
    );
    
    HttpResponse::Ok().body(body)

index 函数的内容编写完成了，现在将其配置到应用中，指定到根目录。

use std::{sync::{Mutex, atomic::{AtomicUsize, Ordering}}, cell::Cell};
use actix_web::{HttpServer, App, web::{Data, self}, HttpResponse, HttpRequest};

async fn index(...) -> HttpResponse {...}

#[actix_web::main]
async fn main() -> std::io::Result<()> {
    #[allow(clippy::mutex_atomic)]
    let counter_mutex = Data::new(Mutex::new(0usize));
    let counter_atomic = Data::new(AtomicUsize::new(0usize));

    HttpServer::new(move || {
        let counter_cell = Cell::new(0u32);

        App::new()
            .app_data(counter_mutex.clone())
            .app_data(counter_atomic.clone())
            .app_data(Data::new(counter_cell))
            // add here
            .service(web::resource("/").to(index))
    })
    .bind(("127.0.0.1", 8080))?
    .run()
    .await
}

尝试运行一下，看看效果。在每一次刷新后，可以看到数字增加了 1。这时回到控制台，可以看到我们在请求句柄中打印的请求内容了，发现在 HttpRequest 中包含了很多信息，如 Http 请求代码、请求 UA、host等。

添加日志打印功能

终止程序，并将 index 函数中，打印请求内容的函数注释掉。在 Cargo.toml 中添加 env_logger 的依赖。版本保证与例子的一致。

[dependencies]
actix-web = "4.2.1"
env_logger = "0.9.0"

然后在主函数的 HttpServer::new() 前，初始化 env_logger。

#[actix_web::main]
async fn main() -> std::io::Result<()> {
    // add here
    env_logger::init();

    #[allow(clippy::mutex_atomic)]
    let counter_mutex = Data::new(Mutex::new(0usize));
    let counter_atomic = Data::new(AtomicUsize::new(0usize));

    HttpServer::new(move || {...})
    .bind(("127.0.0.1", 8080))?
    .run()
    .await
}

接下来添加 actix-web 自带的 Logger 中间件。

#[actix_web::main]
async fn main() -> std::io::Result<()> {
    env_logger::init();

    #[allow(clippy::mutex_atomic)]
    let counter_mutex = Data::new(Mutex::new(0usize));
    let counter_atomic = Data::new(AtomicUsize::new(0usize));

    HttpServer::new(move || {
        let counter_cell = Cell::new(0u32);

        App::new()
            .app_data(counter_mutex.clone())
            .app_data(counter_atomic.clone())
            .app_data(Data::new(counter_cell))
            // add here
            .wrap(middleware::Logger::default())
            .service(web::resource("/").to(index))
    })
    .bind(("127.0.0.1", 8080))?
    .run()
    .await
}

中间件的作用很多，actix-web 中也提供了一些中间件，可以在官网上或者文档中查看。此处添加的 Logger 中间件，可以将请求和回应的简洁描述打印到控制台上。要启用 Logger，需要提前初始化 env_logger 或者相似的 crate。

但是如果直接这样运行，会发现控制台上什么也不会打印。查看官方例子的代码，发现在初始化 env_logger 前，设置了一个临时环境变量 RUST_LOG，内容为 actix_web=info。那么我们同样的在 env_logger 前添加代码 std::env::set_var("RUST_LOG", "actix_web=info");。这时再次运行，发现访问网址时，控制台打印出日志了。

在后面的例子代码中，也可以通过 env_logger::init_from_env(env_logger::Env::new().default_filter_or("info")); 来初始化，就不需要使用 std::env::set_var 了。

结束

这一次，了解到了可以在应用域中访问的状态。通过 App::new().app_data()添加状态，而且在请求句柄中添加对应的参数，就可以访问了。

要能成为请求句柄的参数，参数对应的类型需要实现 FromRequest trait。

除此之外，还初次了解了 Logger 中间件。

1.3 状态

开始

了解 State

添加状态

添加服务资源

添加日志打印功能

结束

了解 `State`