gin源码解读1-net/http的大概流程
gin框架预览
- router.Run()的源码：
func (engine *Engine) Run(addr ...string) (err error) {
defer func() { debugPrintError(err) }()
if engine.isUnsafeTrustedProxies() {
debugPrint("[WARNING] You trusted all proxies, this is NOT safe. We recommend you to set a value.\n" +
"Please check https://pkg.go.dev/github.com/gin-gonic/gin#readme-don-t-trust-all-proxies for details.")
}
address := resolveAddress(addr)
debugPrint("Listening and serving HTTP on %s\n", address)
err = http.ListenAndServe(address, engine)
return
}
然后看到开始调用的是http.ListenAndServe(address, engine), 这个函数是net/http的函数. 然后请求数据就在net/http开始流转.
所以, gin源码阅读系列就是要弄明白以下几个问题:
- request数据是如何流转的
- gin框架到底扮演了什么角色
- 请求从gin流入net/http, 最后又是如何回到gin中
- gin的context为何能承担起来复杂的需求
- gin的路由算法
- gin的中间件是什么
- gin的Engine具体是个什么东西
- net/http的requeset, response都提供了哪些有用的东西
request数据是如何流转的
先不使用gin, 直接使用net/http来处理http请求
func main() {
http.HandleFunc("/", func(writer http.ResponseWriter, request *http.Request) {
fmt.Println(request.URL.Path)
_, _ = writer.Write([]byte(request.URL.Path + "/哈哈哈"))
})
if err := http.ListenAndServe(":8080", nil); err != nil {
log.Fatalln("start server failed", err)
}
}
HTTP是如何建立起来的
简单的说一下http请求是如何建立起来的(需要有基本的网络基础，socket编程)
在TCP/IP五层模型下, HTTP位于应用层, 需要有传输层来承载HTTP协议. 传输层比较常见的协议是TCP,UDP, SCTP等. 由于UDP不可靠, SCTP有自己特殊的运用场景, 所以一般情况下HTTP是由TCP协议承载的(可以使用wireshark抓包然后查看各层协议)
使用TCP协议的话, 就会涉及到TCP是如何建立起来的. 面试中能够常遇到的名词三次握手, 四次挥手就是在这里产生的. 具体的建立流程就不在陈述了, 大概流程就是图中左半边
所以说, 要想能够对客户端http请求进行回应的话, 就首先需要建立起来TCP连接, 也就是socket. 下面要看下net/http是如何建立起来socket?
net/http是如何建立socket的
从图上可以看出, 不管server代码如何封装, 都离不开bind,listen,accept这些函数. 就从上面这个简单的demo入手查看源码.
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
return server.ListenAndServe()
}
func (srv *Server) ListenAndServe() error {
if srv.shuttingDown() {
return ErrServerClosed
}
addr := srv.Addr
if addr == "" {
addr = ":http"
}
ln, err := net.Listen("tcp", addr)
if err != nil {
return err
}
return srv.Serve(ln)
for {
rw, err := l.Accept()
if err != nil {
select {
case <-srv.getDoneChan():
return ErrServerClosed
default:
}
if ne, ok := err.(net.Error); ok && ne.Temporary() {
if tempDelay == 0 {
tempDelay = 5 * time.Millisecond
} else {
tempDelay *= 2
}
if max := 1 * time.Second; tempDelay > max {
tempDelay = max
}
srv.logf("http: Accept error: %v; retrying in %v", err, tempDelay)
time.Sleep(tempDelay)
continue
}
return err
}
connCtx := ctx
if cc := srv.ConnContext; cc != nil {
connCtx = cc(connCtx, rw)
if connCtx == nil {
panic("ConnContext returned nil")
}
}
tempDelay = 0
c := srv.newConn(rw)
c.setState(c.rwc, StateNew, runHooks) // before Serve can return
go c.serve(connCtx)
}
注册路由
http.HandleFunc("/", func(writer http.ResponseWriter, request *http.Request) {
fmt.Println(request.URL.Path)
_, _ = writer.Write([]byte(request.URL.Path + "/哈哈哈"))
})
这段代码是在注册一个路由及这个路由的handler到DefaultServeMux中
func (mux *ServeMux) Handle(pattern string, handler Handler) {
mux.mu.Lock()
defer mux.mu.Unlock()
if pattern == "" {
panic("http: invalid pattern")
}
if handler == nil {
panic("http: nil handler")
}
if _, exist := mux.m[pattern]; exist {
panic("http: multiple registrations for " + pattern)
}
if mux.m == nil {
mux.m = make(map[string]muxEntry)
}
e := muxEntry{h: handler, pattern: pattern}
mux.m[pattern] = e
if pattern[len(pattern)-1] == '/' {
mux.es = appendSorted(mux.es, e)
}
if pattern[0] != '/' {
mux.hosts = true
}
}
- 定义一个函数类型，对一个函数进行转型成一个类型，然后该类型实现一些方法，从而实现某些接口
func main() {
_ = http.ListenAndServe(":8080", IndexHandler(Index))
}
type IndexHandler func(w http.ResponseWriter, r *http.Request)
func (i IndexHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
i(w, r)
}
func Index(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
fmt.Println(r.URL.Path)
_, _ = w.Write([]byte("哈哈哈123456"))
}
可以看到这个路由注册太过简单了, 也就给gin, iris, echo等框架留下了扩展的空间, 后面详细说这个东西
服务监听及响应
上面路由已经注册到net/http了, 下面就该如何建立socket了, 以及最后又如何取到已经注册到的路由, 将正确的响应信息从handler中取出来返回给客户端
1.
_ = http.ListenAndServe(":8080", nil)
2.
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
return server.ListenAndServe()
}
// net/http/server.go:L2752-2765
func (srv *Server) ListenAndServe() error {
// ... 省略代码
ln, err := net.Listen("tcp", addr) // <-----看这里listen
if err != nil {
return err
}
return srv.Serve(tcpKeepAliveListener{ln.(*net.TCPListener)})
}
// net/http/server.go:L2805-2853
func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error {
// ... 省略代码
for {
rw, e := l.Accept() // <----- 看这里accept
if e != nil {
select {
case <-srv.getDoneChan():
return ErrServerClosed
default:
}
if ne, ok := e.(net.Error); ok && ne.Temporary() {
if tempDelay == 0 {
tempDelay = 5 * time.Millisecond
} else {
tempDelay *= 2
}
if max := 1 * time.Second; tempDelay > max {
tempDelay = max
}
srv.logf("http: Accept error: %v; retrying in %v", e, tempDelay)
time.Sleep(tempDelay)
continue
}
return e
}
tempDelay = 0
c := srv.newConn(rw)
c.setState(c.rwc, StateNew) // before Serve can return
go c.serve(ctx) // <--- 看这里
}
}
// net/http/server.go:L1739-1878
func (c *conn) serve(ctx context.Context) {
// ... 省略代码
serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)
w.cancelCtx()
if c.hijacked() {
return
}
w.finishRequest()
// ... 省略代码
}
// net/http/server.go:L2733-2742
func (sh serverHandler) ServeHTTP(rw ResponseWriter, req *Request) {
handler := sh.srv.Handler
if handler == nil {
handler = DefaultServeMux
}
if req.RequestURI == "*" && req.Method == "OPTIONS" {
handler = globalOptionsHandler{}
}
handler.ServeHTTP(rw, req)
}
func (mux *ServeMux) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
if r.RequestURI == "*" {
if r.ProtoAtLeast(1, 1) {
w.Header().Set("Connection", "close")
}
w.WriteHeader(StatusBadRequest)
return
}
h, _ := mux.Handler(r)
h.ServeHTTP(w, r)
}
// net/http/server.go:L2352-2362
func (mux *ServeMux) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
if r.RequestURI == "*" {
if r.ProtoAtLeast(1, 1) {
w.Header().Set("Connection", "close")
}
w.WriteHeader(StatusBadRequest)
return
}
h, _ := mux.Handler(r) // <--- 看这里
h.ServeHTTP(w, r)
}
// net/http/server.go:L1963-1965
func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
f(w, r)
}
这基本是整个过程的代码了. 基本上是:
- ln, err := net.Listen("tcp", addr)做了初试化了socket, bind, listen的操作.
- rw, e := l.Accept()进行accept, 等待客户端进行连接
- go c.serve(ctx) 启动新的goroutine来处理本次请求. 同时主goroutine继续等待客户端连接, 进行高并发操作
- h, _ := mux.Handler(r) 获取注册的路由, 然后拿到这个路由的handler, 然后将处理结果返回给客户端
从这里也能够看出来, net/http基本上提供了全套的服务.
为什么会出现很多go框架
func (mux *ServeMux) match(path string) (h Handler, pattern string) {
// Check for exact match first.
v, ok := mux.m[path]
if ok {
return v.h, v.pattern
}
// Check for longest valid match. mux.es contains all patterns
// that end in / sorted from longest to shortest.
for _, e := range mux.es {
if strings.HasPrefix(path, e.pattern) {
return e.h, e.pattern
}
}
return nil, ""
}
从这段函数可以看出来, 匹配规则过于简单, 当能匹配到路由的时候就返回其对应的handler, 当不能匹配到时就返回/. 所以net/http的路由匹配无法满足复杂的需求开发. 所以基本所有的go框架干的最主要的一件事情就是重写net/http的route
所以我们直接说gin就是一个httprouter也不过分, 当然gin也提供了其他比较主要的功能, 后面会一一介绍
还有一个go框架要实现的东西是http.ResponseWriter
综述, net/http基本已经提供http服务的70%的功能, 那些号称贼快的go框架, 基本上都是提供一些功能, 让我们能够更好的处理客户端发来的请求.
