http包详解

http包的作用及使用

go的http包是go的web编程的核心内容，go的web框架本质上都是基于http提供的组件进行再度封装。我们来看一下http基本的使用：

func main() {http.Handle("/get", GetVal())http.Handle("/hello", Hello())http.Handle("/demo", http.HandlerFunc(Demo))if err := http.ListenAndServe("0.0.0.0:9191", nil); err != nil {fmt.Println("err: %v", err)}
}func GetVal() http.HandlerFunc {return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {val := "get\n"fmt.Fprintf(w, val)}
}func Hello() http.HandlerFunc {return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {val := "hello\n"w.Write([]byte(val))}
}func Demo(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {val := "get\n"fmt.Fprintf(w, val)
}

代码非常简单，就是为路由注册一个handler来处理请求并写入响应，我们来探究一下它的内部是如何实现的

源码分析

http包下的重要数据结构

ServerMux

type ServeMux struct {mu       sync.RWMutex //保证读写路由表的并发安全m         map[string]muxEntry 
}

它是http包中的路由器组件，存储路由及handler的信息，能够通过路由规则快速匹配到对应的handler(高版本go使用的前缀树方式，低版本使用map的方式).

muxEntry

type muxEntry struct {explict  boolhandler Handler
}

Handler

type Handler interface {ServeHTTP(ResponseWriter, *Request)
}

请求处理的业务逻辑函数，由用户自己定义，通过ServeHttp方法进行处理

HandlerFunc

type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)// ServeHTTP calls f(w, r).
func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {f(w, r)
}

它完全是为了方便用户使用，通过定义函数的方法替代定义结构体来注册handler

http包的工作流程——使用默认路由

注册路由

func Handle(pattern string, handler Handler) {DefaultServeMux.register(pattern, handler)
}//DefaultServeMux
func (mux *ServeMux) register(pattern string, handler Handler) {if err := mux.registerErr(pattern, handler); err != nil {panic(err)}
}func (mux *ServeMux) registerErr(patstr string, handler Handler) error {if patstr == "" {return errors.New("http: invalid pattern")}if handler == nil {return errors.New("http: nil handler")}if f, ok := handler.(HandlerFunc); ok && f == nil {return errors.New("http: nil handler")}pat, err := parsePattern(patstr)if err != nil {return fmt.Errorf("parsing %q: %w", patstr, err)}// Get the caller's location, for better conflict error messages.// Skip register and whatever calls it._, file, line, ok := runtime.Caller(3)if !ok {pat.loc = "unknown location"} else {pat.loc = fmt.Sprintf("%s:%d", file, line)}mux.mu.Lock()defer mux.mu.Unlock()// Check for conflict.if err := mux.index.possiblyConflictingPatterns(pat, func(pat2 *pattern) error {if pat.conflictsWith(pat2) {d := describeConflict(pat, pat2)return fmt.Errorf("pattern %q (registered at %s) conflicts with pattern %q (registered at %s):\n%s",pat, pat.loc, pat2, pat2.loc, d)}return nil}); err != nil {return err}mux.tree.addPattern(pat, handler)mux.index.addPattern(pat)mux.patterns = append(mux.patterns, pat)return nil
}

简单来说，但直接执行http.Handler方法注册路由时，就是将pattern及handler挂载到默认的ServeMux上。
DefaultServerMux会在挂载之前执行一系列的校验操作，并为了优化路由匹配性能引入一些复杂的数据结构和操作

server监听

入口-绑定port、监听请求

func (srv *Server) ListenAndServe() error {if srv.shuttingDown() {return ErrServerClosed}addr := srv.Addrif addr == "" {addr = ":http"}ln, err := net.Listen("tcp", addr)if err != nil {return err}return srv.Serve(ln)
}

循环阻塞、等待请求、协程处理

简化版代码

func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error {baseCtx := context.Background()if srv.BaseContext != nil {baseCtx = srv.BaseContext(origListener)if baseCtx == nil {panic("BaseContext returned a nil context")}}var tempDelay time.Duration // how long to sleep on accept failurectx := context.WithValue(baseCtx, ServerContextKey, srv)for {rw, err := l.Accept()c := srv.newConn(rw)c.setState(c.rwc, StateNew, runHooks) // before Serve can returngo c.serve(connCtx)}
}

server会启动一个协程不断接收新来的请求，并新开一个协程处理请求来提高go的并发性和性能

请求处理逻辑

func (c *conn) serve(ctx context.Context) {//根据不同的配置往ctx注入信息// 针对不同的err信息进行处理//for循环不断读取conn的信息——针对长链接for {w, err := c.readRequest(ctx)//处理w和err，可能会推出循环serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req) //处理请求//判断是否服用连接，不复用则退出循环}
}
func (sh serverHandler) ServeHTTP(rw ResponseWriter, req *Request) {handler := sh.srv.Handlerif handler == nil {handler = DefaultServeMux}if !sh.srv.DisableGeneralOptionsHandler && req.RequestURI == "*" && req.Method == "OPTIONS" {handler = globalOptionsHandler{}}handler.ServeHTTP(rw, req)
}

如果传进来的handler为空则使用我们之前说的defaultServerMux，否则使用我们自己的路由器处理请求