Golang HTTP编程及源码解析

1、网络基础

基本TCP客户-服务器程序Socket编程流程如如下图所示。

TCP服务器绑定到特定端口并阻塞监听客户端端连接，

TCP客户端则通过IP+端口向服务器发起请求，客户-服务器建立连接之后就能开始进行数据传输。

Golang的TCP编程也是基于上述流程的。

2、Golang HTTP编程

2.1 代码示例

func timeHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

	fmt.Fprintf(w, "%v", time.Now().Format(time.RFC3339))

}

func helloHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

	fmt.Fprintf(w, "%v", "hello world.")

}

func main() {

	// 1. 新建路由解码器

	h := http.NewServeMux()

	// 2. 路由注册

	h.HandleFunc("/hello", helloHandler)

	h.HandleFunc("/time", timeHandler)

	// 3. 服务启动 阻塞监听

	http.ListenAndServe(":8000", h)

}

运行上述程序，在浏览器地址栏分别输入 http://localhost:8000/hello http://localhost:8000/time 结果分别如下图所示。

2.2 源码分析

分析从路由注册到响应用户请求的流程。

2.2.1 新建解码器 h := http.NewServeMux()

type ServeMux struct {

	mu    sync.RWMutex

	m     map[string]muxEntry

	es    []muxEntry // slice of entries sorted from longest to shortest.

	hosts bool       // whether any patterns contain hostnames

}

type muxEntry struct {

	h       Handler

	pattern string

}

// NewServeMux allocates and returns a new ServeMux.

func NewServeMux() *ServeMux { return new(ServeMux) }

Handler是interface，定义如下

type Handler interface {

	ServeHTTP(ResponseWriter, *Request)

}

ServeMux实现了Handler接口。

2.2.2 路由注册 h.HandleFunc("/hello", helloHandler)

// HandleFunc registers the handler function for the given pattern.

func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {

    ...

    mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler))

}

func (mux *ServeMux) Handle(pattern string, handler Handler) {

    ...

    e := muxEntry{h: handler, pattern: pattern}

    mux.m[pattern] = e

    if pattern[len(pattern)-1] == '/' {

        mux.es = appendSorted(mux.es, e)

    }

    ...

}

timeHandler和helloHandler函数被强制转换为type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)类型，且实现了Handler接口。

func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {

	f(w, r)

}

mux.m建立了路由到处理函数timeHandler和helloHandler的映射。

2.2.3 服务启动阻塞监听 http.ListenAndServe(":8000", h)

包装Server结构体，HTTP使用TCP协议。

func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {

	server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}

	return server.ListenAndServe()

}

func (srv *Server) ListenAndServe() error {

	...

	ln, err := net.Listen("tcp", addr)

	if err != nil {

		return err

	}

	return srv.Serve(ln)

}

net.Listen封装了Socket编程的socket，bind，listen的调用，极大的方便了使用者。

阻塞监听请求，新建goroutine处理每个新请求。

func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error {

    ...

    for {

        rw, err := l.Accept()

        ...

        c := srv.newConn(rw)

        c.setState(c.rwc, StateNew, runHooks) // before Serve can return

        go c.serve(connCtx)

    }

}

// Serve a new connection.

func (c *conn) serve(ctx context.Context) {

    ...

    serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)

    ...

}

func (sh serverHandler) ServeHTTP(rw ResponseWriter, req *Request) {

    handler := sh.srv.Handler

    ...

    handler.ServeHTTP(rw, req)

}

通过前面的流程推导可知，handler是http.ListenAndServe的第二个参数ServeMux

// ServeHTTP dispatches the request to the handler whose

// pattern most closely matches the request URL.

func (mux *ServeMux) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {

	...

	h, _ := mux.Handler(r) // 通过路由获取处理函数

	h.ServeHTTP(w, r)

}

mux.Handler使用mux.m这个map通过请求URL找到对应处理函数的。

h的实际类型为HandlerFunc，根据2.2.2会调用到具体函数timeHandler或者helloHandler。

3. 总结

golang对socket编程进行了封装，给HTTP编程带来了极大的便利。

但是不支持一下特性

1. 路由分组对路由进行分组，可以方便分组鉴权

2. 动态路由如动态路由/user/:username/post/:postid不支持

巴特西

Golang HTTP编程及源码解析

1、网络基础

2、Golang HTTP编程

2.2 源码分析

3. 总结

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