# 3.4 Go的http包詳解
前面小節介紹了Go怎么樣實現了Web工作模式的一個流程,這一小節,我們將詳細地解剖一下http包,看它到底是怎樣實現整個過程的。
Go的http有兩個核心功能:Conn、ServeMux
## Conn的goroutine
與我們一般編寫的http服務器不同, Go為了實現高并發和高性能, 使用了goroutines來處理Conn的讀寫事件, 這樣每個請求都能保持獨立,相互不會阻塞,可以高效的響應網絡事件。這是Go高效的保證。
Go在等待客戶端請求里面是這樣寫的:
c, err := srv.newConn(rw)
if err != nil {
continue
}
go c.serve()
這里我們可以看到客戶端的每次請求都會創建一個Conn,這個Conn里面保存了該次請求的信息,然后再傳遞到對應的handler,該handler中便可以讀取到相應的header信息,這樣保證了每個請求的獨立性。
## ServeMux的自定義
我們前面小節講述conn.server的時候,其實內部是調用了http包默認的路由器,通過路由器把本次請求的信息傳遞到了后端的處理函數。那么這個路由器是怎么實現的呢?
它的結構如下:
type ServeMux struct {
mu sync.RWMutex //鎖,由于請求涉及到并發處理,因此這里需要一個鎖機制
m map[string]muxEntry // 路由規則,一個string對應一個mux實體,這里的string就是注冊的路由表達式
hosts bool // 是否在任意的規則中帶有host信息
}
下面看一下muxEntry
type muxEntry struct {
explicit bool // 是否精確匹配
h Handler // 這個路由表達式對應哪個handler
pattern string //匹配字符串
}
接著看一下Handler的定義
type Handler interface {
ServeHTTP(ResponseWriter, *Request) // 路由實現器
}
Handler是一個接口,但是前一小節中的`sayhelloName`函數并沒有實現ServeHTTP這個接口,為什么能添加呢?原來在http包里面還定義了一個類型`HandlerFunc`,我們定義的函數`sayhelloName`就是這個HandlerFunc調用之后的結果,這個類型默認就實現了ServeHTTP這個接口,即我們調用了HandlerFunc(f),強制類型轉換f成為HandlerFunc類型,這樣f就擁有了ServeHTTP方法。
type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)
// ServeHTTP calls f(w, r).
func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
f(w, r)
}
路由器里面存儲好了相應的路由規則之后,那么具體的請求又是怎么分發的呢?請看下面的代碼,默認的路由器實現了`ServeHTTP`:
func (mux *ServeMux) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
if r.RequestURI == "*" {
w.Header().Set("Connection", "close")
w.WriteHeader(StatusBadRequest)
return
}
h, _ := mux.Handler(r)
h.ServeHTTP(w, r)
}
如上所示路由器接收到請求之后,如果是`*`那么關閉鏈接,不然調用`mux.Handler(r)`返回對應設置路由的處理Handler,然后執行`h.ServeHTTP(w, r)`
也就是調用對應路由的handler的ServerHTTP接口,那么mux.Handler(r)怎么處理的呢?
func (mux *ServeMux) Handler(r *Request) (h Handler, pattern string) {
if r.Method != "CONNECT" {
if p := cleanPath(r.URL.Path); p != r.URL.Path {
_, pattern = mux.handler(r.Host, p)
return RedirectHandler(p, StatusMovedPermanently), pattern
}
}
return mux.handler(r.Host, r.URL.Path)
}
func (mux *ServeMux) handler(host, path string) (h Handler, pattern string) {
mux.mu.RLock()
defer mux.mu.RUnlock()
// Host-specific pattern takes precedence over generic ones
if mux.hosts {
h, pattern = mux.match(host + path)
}
if h == nil {
h, pattern = mux.match(path)
}
if h == nil {
h, pattern = NotFoundHandler(), ""
}
return
}
原來他是根據用戶請求的URL和路由器里面存儲的map去匹配的,當匹配到之后返回存儲的handler,調用這個handler的ServeHTTP接口就可以執行到相應的函數了。
通過上面這個介紹,我們了解了整個路由過程,Go其實支持外部實現的路由器 `ListenAndServe`的第二個參數就是用以配置外部路由器的,它是一個Handler接口,即外部路由器只要實現了Handler接口就可以,我們可以在自己實現的路由器的ServeHTTP里面實現自定義路由功能。
如下代碼所示,我們自己實現了一個簡易的路由器
package main
import (
"fmt"
"net/http"
)
type MyMux struct {
}
func (p *MyMux) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
if r.URL.Path == "/" {
sayhelloName(w, r)
return
}
http.NotFound(w, r)
return
}
func sayhelloName(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
fmt.Fprintf(w, "Hello myroute!")
}
func main() {
mux := &MyMux{}
http.ListenAndServe(":9090", mux)
}
## Go代碼的執行流程
通過對http包的分析之后,現在讓我們來梳理一下整個的代碼執行過程。
- 首先調用Http.HandleFunc
按順序做了幾件事:
1 調用了DefaultServeMux的HandleFunc
2 調用了DefaultServeMux的Handle
3 往DefaultServeMux的map[string]muxEntry中增加對應的handler和路由規則
- 其次調用http.ListenAndServe(":9090", nil)
按順序做了幾件事情:
1 實例化Server
2 調用Server的ListenAndServe()
3 調用net.Listen("tcp", addr)監聽端口
4 啟動一個for循環,在循環體中Accept請求
5 對每個請求實例化一個Conn,并且開啟一個goroutine為這個請求進行服務go c.serve()
6 讀取每個請求的內容w, err := c.readRequest()
7 判斷handler是否為空,如果沒有設置handler(這個例子就沒有設置handler),handler就設置為DefaultServeMux
8 調用handler的ServeHttp
9 在這個例子中,下面就進入到DefaultServeMux.ServeHttp
10 根據request選擇handler,并且進入到這個handler的ServeHTTP
mux.handler(r).ServeHTTP(w, r)
11 選擇handler:
A 判斷是否有路由能滿足這個request(循環遍歷ServerMux的muxEntry)
B 如果有路由滿足,調用這個路由handler的ServeHttp
C 如果沒有路由滿足,調用NotFoundHandler的ServeHttp
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