Golang HTTP编程及源码解析

技术分享 2年前 (2023-02-21) 0 999+

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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。

Golang HTTP编程及源码解析

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。