Go For Web：Golang http 包详解（源码剖析）

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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正文：

Golang http 包详解（源码剖析）

前面小节我们认识了 Web 的工作方式，也成功用 Go 搭建了一个最简单的 Web 服务了解了 Golang 运行 Web 的原理。现在我们详细地去解剖以下 http 包，看看它如何实现整个过程的

Go 的 http 包中有两个核心功能：Conn 、ServeMux

Conn 的 goroutine

与我们使用其他语言编写 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。这样让每个请求都能保持独立，相互不会阻塞，可以高效地响应网络事件，这是 Go 高效的保证。

根据上一节，我们知道 Go 在等待客户端请求里面是这样写的：

点击查看代码

c, err := srv.newConn(rw)
if ree != nil {
	continue
}
go c.serve()

这段代码中，客户端的每一次请求都会创建一个 Conn，这个 Conn 里面保存了这次请求的信息，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。

ServeMux 的自定义

在之前我们使用 conn.server 的时候，其实内部是调用了 http 包默认的路由器也就是DefaultServeMux，通过这个路由器把本次请求的信息传递到了后端的处理函数。那么这个路由器是怎么实现的呢?

结构如下：

首先是一个自定义类型结构体 ServeMux 其中包含一个锁
和一个 路由规则
路由规则中一个 string 对应一个 mux 实体，我们来看看 muxEntry 它也是一个自定义类型结构体，包含一个布尔值，一个Handler 处理函数
最后再来看看 Handler 的定义，它其实是一个接口，实现了 ServeHTTP 这个函数

这个时候我们可以回过头来看我们之前自己写的 Web 服务器

点击查看代码

// Handler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
}

调用： `http.HandleFunc("/", sayhelloName) // 设置访问的路由`

我们会发现，我们自己写的 sayhelloName 函数并没有实现 ServeHTTP 这个函数，也就是说按照常理我们并没有实现 Handler 这个接口，那我们是怎么添加的？

原来， http 包里面还定义了一个自定义函数类型 HandlerFunc，而我们定义的函数 sayhelloName 就是这个 HandlerFunc 调用之后的结果，这个自定义函数类型默认会实现 ServeHTTP 这个方法，即我们调用了 HandlerFunc(f)强制类型转换 f 成为了 HandlerFunc 类型，这样 f 就拥有了ServeHTTP 方法

路由器里存储好了相应的路由规则（Response / Request）之后，那么具体的请求又是怎么分发的呢？
路由器接收到请求之后调用 mux.handler(r).ServeHTTP(w,r)
也就是调用对应路由的 handler 的 ServerHTTP 接口，让我们来看看
mux.handler(r)是怎么处理的↓

我们可以看到它是根据用户请求的 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 接口就可以执行相应的函数了

通过上面的介绍，我们大致了解了整个构建路由的过程，Go其实支持外部实现的路由器而 ListenAndServe 的第二个参数就是用来配置外部路由器的，它是一个 Handler 接口，所以我们的外部路由只要实现了 Handler 接口就可以发挥作用，因此我们可以在自己实现的路由器的 ServeHTTP 里面实现自定义的路由功能

贴个代码↓

点击查看代码

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

type MyMux struct {
}

func (p *MyMux) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	if r.URL.Path == "/" {
		sayhelloName2(w, r)
		return
	} else {
		http.NotFound(w, r)
		return
	}
}

func sayhelloName2(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello myroute!")
}

func main() {
	mux := &MyMux{}
	http.ListenAndServe(":9090", mux)
}

实现效果：

Go 代码的执行流程

最后我们来梳理一下整个代码的执行过程

首先调用 Http.HandleFunc
按照顺序做了这几件事：

调用了 DefaultServeMux 的 HandleFunc
调用了 DefaultServeMux 的 Handler
往 DefaultServeMux 的 map[string]muxEntry 中增加对应的handler 和路由规则

其次调用 http.ListenAndServe(":9090",nil)
按顺序做了这几件事：

实例化 Server
调用 Server 的 ListenAndServer()
调用 net.Listen("tcp", addr)监听端口
启动一个 for 循环，在循环题中 Accept 请求
对每一个请求实例化一个 Conn，并且开启一个 goroutine 为这个请求开一个 go.c.serve()
读取每个请求的内容 w, err := c.readRequest()
判断 handler 是否为空，如果没有就设置 handler（默认设置）
调用 handler 的ServeHTTP
进入到 DefaultServerMux.ServeHTTP
根据 request 选择 handler，并且进去到这个 handler 的 ServerHTTP
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 如果满足，则调用这个路由 handler 的 ServeHTTP
C 如果不满足，则调用 NotFoundHandler 的 ServeHTTP

总结

到这里为止我们从第一章介绍了 HTTP 协议，DNS 解析过程，了解了 Web 的工作方式，第二章分别用 Go 搭建一个最简单的 Web 服务，并且了解 Golang 运行 web 的原理，在最后一章，我们还深入到 net/http 包中的源码里为大家揭开了更底层的原理

既然对 Go 开发 Web 有了初步的了解，接下来我们就可以有十足的信心去学习更多 Go For Web 的后续内容了！

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 22:06 slowlydance2me 阅读(261) 评论(0) 编辑收藏举报

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Conn 的 goroutine

ServeMux 的自定义

Go 代码的执行流程

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