Go 的 http 包详解
一 点睛
Go 的 http 有两个核心功能:Conn、ServeMux。
二 Conn 的 goroutine
与一般编写的 http 服务器不同,Go 为了实现高并发和高性能,使用了 goroutines 来处理 Conn 的读写事件,这样每个请求都能保持独立,相互不会阻塞,可以高效的响应网络事件。
Go 在等待客户端请求里面是这样写的。
c, err := srv.newConn(rw)
if err != nil {continue
}
go c.serve()
可以看到:客户端的每次请求都会创建一个 Conn,这个 Conn 里面保存了该次请求的信息,然后再传递到对应的 handler,该 handler 中便可以读取到相应的 header 信息,这样保证了每个请求的独立性。
三 ServeMux 的自定义
go web 内部会调用了 http 包默认的路由器,通过该路由器把本次请求的信息传递到了后端的处理函数。下面看看这个路由器的实现。
它的结构如下。
type ServeMux struct {mu sync.RWMutex // 锁,由于请求涉及到并发处理,因此这里需要一个锁机制m map[string]muxEntry // 路由规则,一个 string 对应一个 mux 实体,这里的 string 就是注册的路由表达式hosts bool // 是否在任意的规则中带有 host 信息
}
下面再看一下 muxEntry 这个结构
type muxEntry struct {explicit bool // 是否精确匹配h Handler // 这个路由表达式对应哪个handlerpattern string // 匹配字符串
}
接下来看一下 Handler 的定义。
type Handler interface {ServeHTTP(ResponseWriter, *Request) // 路由实现器
}
Handler 是一个接口,但是 sayhelloName 函数并没有实现 ServeHTTP 这个接口,实现原理是什么呢?原来在 http 包里面还定义了一个类型 HandlerFunc,它是一个函数类型,函数 sayhelloName 就是这个 HandlerFunc 调用之后的结果,这个类型默认就实现了 ServeHTTP 这个接口,即我们调用了HandlerFunc(f),强制类型转换 f 成为 HandlerFunc 类型,这样 f 就拥有了 ServeHTTP 方法。
type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)// ServeHTTP calls f(w, r).
func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {f(w, r)
}
路由器里面存储好了相应的路由规则之后,那么具体的请求又是怎么分发的呢?请看下面的代码,默认的路由器实现了 ServeHTTP:
func (mux *ServeMux) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {if r.RequestURI == "*" {w.Header().Set("Connection", "close")w.WriteHeader(StatusBadRequest)return}h, _ := mux.Handler(r)h.ServeHTTP(w, r)
}
如上所示路由器接收到请求之后,如果是 * 那么关闭链接,不然调用 mux.Handler(r) 返回对应设置路由的处理 Handler,然后执行 h.ServeHTTP(w, r)。也就是调用对应路由的 handler 的 ServerHTTP 接口,那么 mux.Handler(r) 怎么处理的呢?
func (mux *ServeMux) Handler(r *Request) (h Handler, pattern string) {if r.Method != "CONNECT" {if p := cleanPath(r.URL.Path); p != r.URL.Path {_, pattern = mux.handler(r.Host, p)return RedirectHandler(p, StatusMovedPermanently), pattern}} return mux.handler(r.Host, r.URL.Path)
}func (mux *ServeMux) handler(host, path string) (h Handler, pattern string) {mux.mu.RLock()defer mux.mu.RUnlock()// Host-specific pattern takes precedence over generic onesif mux.hosts {h, pattern = mux.match(host + path)}if h == nil {h, pattern = mux.match(path)}if h == nil {h, pattern = NotFoundHandler(), ""}return
}
原来他是根据用户请求的URL和路由器里面存储的 map 去匹配的,当匹配到之后返回存储的 handler,调用这个 handler 的 ServeHTTP 接口就可以执行到相应的函数了。
通过上面这个介绍,我们了解了整个路由过程。
Go 其实支持外部实现的路由器。
ListenAndServe 的第二个参数就是用以配置外部路由器的,它是一个 Handler 接口,即外部路由器只要实现了 Handler 接口就可以。开发人员可以在自己实现的路由器的 ServeHTTP 里面实现自定义路由功能。
一个简易的路由器代码如下。
package mainimport ("fmt""net/http"
)
// 自定义路由器
type MyMux struct {
}// 实现 Handler 接口中的 ServeHTTP 方法。
func (p *MyMux) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {if r.URL.Path == "/" {sayhelloName(w, r)return}http.NotFound(w, r)return
}func sayhelloName(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {fmt.Fprintf(w, "Hello myroute!")
}func main() {mux := &MyMux{}http.ListenAndServe(":9090", mux)
}
测试
四 Go 代码的执行流程
下面看看下面代码是怎样执行的。
func main() {http.HandleFunc("/", sayhelloName) // 设置访问的路由err := http.ListenAndServe(":9090", nil) // 设置监听的端口if err != nil {log.Fatal("ListenAndServe: ", err)}
}
1 首先调用Http.HandleFunc
按顺序做了几件事。
a 调用了 DefaultServeMux 的 HandleFunc
b 调用了 DefaultServeMux 的 Handle
c 往 DefaultServeMux 的 map[string]muxEntry 中增加对应的 handler 和路由规则。
2 其次调用http.ListenAndServe(":9090", nil)
按顺序做了几件事情。
a 实例化 Server
b 调用 Server 的 ListenAndServe()
c 调用 net.Listen("tcp", addr) 监听端口
d 启动一个 for 循环,在循环体中 Accept 请求
e 对每个请求实例化一个 Conn,并且开启一个 goroutine 为这个请求进行服务 go c.serve()
f 读取每个请求的内容 w, err := c.readRequest()
g 判断 handler 是否为空,如果没有设置 handler,handler就设置为 DefaultServeMux
h 调用 handler 的 ServeHttp
i 在这个例子中,就进入到 DefaultServeMux.ServeHttp
j 根据 request 选择 handler,并且进入到这个 handler 的ServeHTTP
mux.handler(r).ServeHTTP(w, r)
k 选择handler:
A 判断是否有路由能满足这个 request(循环遍历 ServerMux 的 muxEntry )
B 如果有路由满足,调用这个路由 handler 的 ServeHttp
C 如果没有路由满足,调用 NotFoundHandler 的 ServeHttp
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