Go For Web：一篇文章带你用 Go 搭建一个最简单的 Web 服务、了解 Golang 运行 web 的原理

前言：

本文作为解决如何通过 Golang 来编写 Web 应用这个问题的前瞻，对 Golang 中的 Web 基础部分进行一个简单的介绍。目前 Go 拥有成熟的 Http 处理包，所以我们去编写一个做任何事情的动态 Web 程序应该是很轻松的，接下来我们就去学习了解一些关于 Web 的相关基础，了解一些概念，以及 Golang 是如何运行一个 Web 程序的。
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文章目录：

  1. Web 的工作方式
  2. 用 Go 搭建一个最简单的 Web 服务
  3. 了解 Golang 运行 web 的原理
  4. Golang http 包详解（源码剖析）

正文：

用 Go 搭建一个最简单的 Web 服务

在前面一节我们介绍了 Web 的工作方式，知道了 Web 是基于 HTTP 协议的一个服务， Go 语言里面提供了一个完善的 net/http 包，通过 http 包可以很方便的就搭建起来一个可以运行的 Web 服务。使用这个包也能很简单地对 Web 的路由、静态文件、模板、Cookie 等数据进行设置和操作。

  • http 包建立 Web 服务器

先贴个go代码👇

点击查看代码 
package main

import (
	"fmt"
	"log"
	"net/http"
	"strings"
)

//处理函数
func sayhelloName(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	r.ParseForm() // 解析参数，默认不会解析
	fmt.Println(r.Form)// 以下这些信息是输出到服务端的打印信息：请求表单form、路径path、格式scheme
	fmt.Println("path", r.URL.Path)
	fmt.Println("scheme", r.URL.Scheme)
	fmt.Println(r.Form["url_long"])
	for k, v := range r.Form {
		fmt.Println("key:", k)
		fmt.Println("val:", strings.Join(v, ""))
	}
	fmt.Fprintln(w, "Hello astaxie!") // 输出到客户端
}

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)
	}
}

go build + go run

代码结构像这样 image

在浏览器地址栏输入：

http://localhost:9090

结果如下↓
image
加个后缀看看服务器输出了什么↓
image
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在编写这个 Web 服务器的过程中，我们只调用了 http 包中的两个函数——ListenAndServe、HandleFunc
我们编写的 sayhelloName 其实是我们写的一个逻辑（处理）函数 （Handler），类似于 php 里的控制层（controller）函数
同时，golang还拥有 类似 python 这样的动态语言的特性，所以写 Web 应用很方便
而且这个 Web 服务内部有支持高并发的特性，之后我们会仔细讲解。

下面让我们看看 Go 的 Web 服务的工作方式
看看Go 如何使得 Web 工作

了解 Golang 运行 web 的原理

首先我们先了解一下 Web 工作方式的几个概念
以下是几个服务器端的概念

  • Request：用户请求的信息，用啦解析用户的请求信息，包括 post、get、cookie、url 等信息
  • Response：服务器需要反馈给客户端的响应信息
  • Conn：用户的每次请求连接（connect）
  • Handler：处理请求和生成返回信息的处理逻辑

分析 http 包运行机制

Go 实现 Web 服务的工作模式的流程如下图
image

具体流程大概是这样：

  1. 创建 Listen Socket，监听指定端口等待客户端请求发送过来
  2. Listen Socket 接受从客户端发送来的请求，建立 Connect，得到 Client Socket，接下来通过 Client Socket 与客户端通信（中转站）
  3. 处理客户端的请求，首先从 Client Socket 读取 HTTP 请求的协议头，查看是哪一种方法，如果是 POST 方法，还可能要读取客户端提交的数据，然后交给响应的 Handler 处理请求，handler 处理完之后准备好客户端需要的数据，通过 Client Socket 写给客户端
    至此一次请求-响应过程结束

在整个过程中，我们需要了解下面三个问题：

  • 如何监听端口？
  • 如何接受客户端请求？
  • 如何分配 Handler 处理客户端请求？

对 Go 而言，是通过叫 ListenAndServe 来处理这个事情的
底层细节是先初始化一个 server 对象，然后调用 net.Listen("tcp",addr),也就是底层使用了 TCP 协议搭建了一个服务，然后监听我们设置的端口
源码如下：
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上面的源码也实现了 接受客户端请求 的功能，在上面代码执行了监控端口之后调用了 srv.Serve(net.Listener)，这个函数就是处理接受客户端的请求信息。在这个函数中 有一个 for {}，里面首先通过 Listener 接受请求I.Accept()，其次创建了一个 Conn c,err := srv.newConn(rw)最后单独开了一个 goroutine go c.server() 把这个请求的数据当作参数扔给 conn 去服务。这里就体现了高并发，用户的每一次请求都是在一个新的 goroutine 去服务，互相不影响。

那么最后一个问题，如何分配 handler 去处理请求的呢？
conn 首先会解析 request ：c.readRequest(),然后获取相应的 handler ：handler := c.server.Handler 也就是我们调用 ListenAndServe 时候的第二个参数err := http.ListenAndServe(":9090", nil) 这里是 nil 也就是 空，默认会获取 handler = DefaultServeMux
那么这个变量用来做什么呢？其实他就是一个路由器，用它来匹配 url 跳转到其相应的 handle 函数，我们之前调用代码的第一句就调用了 http.HandleFunc("/", sayhelloName) ，这个就是注册了请求 / 的路由规则，当我们 请求的 url 为 “/” 时，路由就会转到 sayhelloName 这个处理函数，DefaultServeMux 会调用 ServeHttp 方法，而这个方法内部其实就是调用 sayhelloName 本身，最后通过 response 的信息返回到客户端。

流程如图↓
image

总结

到这里我们对 Go 的 Web 服务工作原理有了基本的了解，下一节我们会继续去学习 Go 的 http 包，详细解剖以下里面的内容，了解其中的流程

关于 Golang 基础部分 以及 计算机网络部分读者可以参阅我的往期 blog👇
Goalng：基础复习一遍过

漫谈计算机网络：网络层 ------ 重点：IP协议与互联网路由选择协议

以上

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posted @ 2023-04-14 11:48  slowlydance2me  阅读(702)  评论(0)  编辑  收藏  举报