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
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
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
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:
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实例化 Server
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调用 Server 的 ListenAndServer()
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调用 net.Listen("tcp", addr)监听端口
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启动一个 for 循环,在循环题中 Accept 请求
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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()
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读取每个请求的内容 w, err := c.readRequest()
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判断 handler 是否为空,如果没有就设置 handler(默认设置)
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调用 handler 的ServeHTTP
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进入到 DefaultServerMux.ServeHTTP
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根据 request 选择 handler, 并且进去到这个 handler 的 ServerHTTP
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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