Web基础_0x03_Go的http包详解

前面介绍了Go怎么样实现了Web工作模式的一个流程,这次,我们详细的剖析一下http包,看看它是怎么样实现整个过程的。

Go的http有两个核心功能:Conn、ServeMux

Conn的goroutine


与我们一般编写的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,这样每个请求都能保持独立,相互不会阻塞,可以高效的响应网络事件。这是Go高效的保证。

Go在等待客户端请求里面是这样写的:

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

  

这里我们可以看到客户端的每次请求都会创建一个Conn,这个Conn里面保存了该次请求的信息,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

我们前面讲述conn.server的时候,其实内部调用了http包默认的路由器,通过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?

它的结构如下:

type ServeMux struct{
  mu sync.RWMutex  //锁,由于请求设计到并发处理,旖旎次这里需要一个锁机制
  m map[string]muxEntry  //路由规则,一个string对应一个mux实体,这里的string就是注册的路由表达式
  hosts bool  //是否在任意的规则中带有host信息
}

  

下面看一下muxEntry

type muxEntry struct{
  explicit bool //是否精确匹配
  h  Handler  //这个路由表达式对应哪个handler
  pattern string //匹配字符串
}

  

接着看一下Handler的定义

type Handler interface {
  serveHTTP(ResponseWriter, *Request)  //路由实现器  
}

  

Handler是一个接口,但是前面的sayhello函数并没有实现ServeHTTP这个接口,为什么能添加呢?原来在http包里面还定义了一个类型 HandlerFunc,我们定义的函数 sayhello就是这个HandlerFunc调用之后的结果,这个类型膜就就实现了ServeHTTP这个接口,即我们调用了HandlerFunc(f),强制类型转换f称为HandlerFunc类型,这样f就拥有了ServeHTTP方法。

type HandlerFunc func(ResponseWrite,*Request)

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

  

路由器里面存储好了响应的路由规则之后,那么具体的请求又是怎么分发的呢?请看下面的代码,默认的路由实现了ServeHTTP:

func (mux *ServeMux) ServeHTTP(w ResponseWriter,r *Request){
  if r.RequestURI == "*" {
    w.Header().Set("Connection","close")
    w.WriteHeader(StatusBadRequest)
    return
  }
  h,_:=mux.Hander(r)
  h.ServeHTTP(w,r)
}

  

如上所示路由器接收到请求之后,如果是*那么关闭链接,不然调用mux.Handler(r)返回对应设置路由的处理Handler,然后执行 h.ServeHTTP(w,r)

也就是调用对应路由的handler的ServerHTTP接口,那么mux.Handler(r)怎么处理的呢?

Web基础_0x03_Go的http包详解

 

 

 

原来他是根据用户请求的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接口就可以执行到相应的函数了。

通过上面的介绍,我们了解了整个路由过程,Go其实支持外部实现的路由器 ListenAndServe的第二个参数就是用以配置外部路由器的,它是一个Handler接口,即外部路由器只要实现了Handler接口就可以,我们可以在自己实现的路由器的ServeHTTP里面实现自定义路由功能。

如下代码所示,我们自己实现了一个建议的路由器

Web基础_0x03_Go的http包详解

 

 

 

Go代码的执行流程


通过对http包的分析之后,现在让我们来梳理一下整个的代码执行过程

  • 首先调用http.HandleFunc

        按顺序做了几件事

  1. 调用了DefaultServeMux的HandleFunc
  2. 调用了DefaultServeMux的Handle
  3. 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)

       按顺序做了几件事情:

  1. 实例化Server
  2. 调用Server的ListenAndServe()
  3. 调用net.Listen("tcp",addr)监听端口
  4. 启动一个for循环,在循环体中Accept请求
  5. 对每个请求实例化一个Conn,并且开启一个goroutine为这个请求进行服务 go c.serve()
  6. 读取每个请求的内容w,err:=c.readRequest()
  7. 判断handler是否为空,如果没有设置handler(这个例子就没有设置handler),handler就设置为DefaultServeMux
  8. 调用handler的ServeHttp
  9. 在这个例子中,下面就进入到DefaultServeMux.ServeHttp
  10. 根据request选择handler,并且进入到这个handler的ServeHTTP
mux.handler(r).ServeHTTP(w,r)

        11.选择handler:

  A 判断是否有路由能满足这个request(循环遍历ServeMux的muxEntry)

  B 如果有路由满足,调用这个路由handler的ServeHTTP

  C 如果没有路由满足,调用NotFoundHandler的ServeHTTP

 

Web基础小结

Web基础中,我们介绍了HTTP协议,DNS解析的过程,如何用go实现一个简陋的web server。并深入到net/http包的源码中为大家揭开实现此server的秘密。

 

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