golang 构建HTTP服务

一个go最简单的Http服务器程序

package mainimport ("fmt""net/http"
)func IndexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {fmt.Fprintln(w, "hello world")
}func main() {http.HandleFunc("/", IndexHandler)http.ListenAndServe("127.0.0.0:8000", nil)
}

HTTP

除去细节，理解HTTP构建的网络应用只要关注两个端--客户端(client)和服务端(server)，两个端的交互来自client的request，以及server端的response。所谓的http服务器，主要在于如何接受client的request，并向client返回response。

接收request的过程中，最重要的莫过于路由(router)，即实现一个Multiplexer器。Go中既可以使用内置的mutilplexer--DefaultServeMux,也可以自定义。Multiplexer路由的目的就是为了找到处理器函数(hander),后者将对request进行处理，同时构建response。

简单总结就是这个流程：

因此，理解go中的http服务，，最重要的就是要理解Multiplexer和hander，Golang中的Multiplexer基于ServerMux结构，同时也实现了Handler接口。

·hander函数：具有func(w http.ResponseWriter, r *http.Requests)签名的函数

·handler处理器(函数)：经过HanderFunc结构包装的handler函数，它实现了ServeHTTP接口方法的函数。调用handler处理器的ServeHTTP方法时，即调用handler函数本身。

·handler对象：实现了Hander接口ServeHTTP方法的结构。

Golang的http处理流程可以用下面一张图表示，后面内容是针对图进行说明：

Handler

Golang没有继承，类多态的方法可以通过接口实现。所谓接口则是定义声明了函数签名，任何结构只要实现了与接口函数签名相同的方法，就等同于实现了接口。go的http服务都是基于handler进行处理的。

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

任何结构体，只要实现了ServeHTTP方法，这个结构就可以称之为handler对象。ServeMux会使用handler并调用其ServeHTTP方法处理请求并返回响应。

ServeMux

了解了Handler之后，再看ServeMux。ServeMux源码很简单：

type ServeMux struct {mu    sync.RWMutexm     map[string]muxEntryhosts bool
}type muxEntry struct {explicit boolh        Handlerpattern  string
}

ServeMux结构中最重要的字段为m，这是一个map，key是一些url模式，value是一个muxEntry结构，后者里定义存储了具体的url模式和handler。

当然，所谓的ServeMux也实现了ServeHTTP接口，也算是一个handler，不过ServeMux的ServeHTTP方法不是用来处理request和respone，而是用来找到路由注册的handler。

Server

除了ServeMux和Handler，还有一个结构Server需要了解。从http.ListenAndServe的源码可以看出，它创建了一个server对象，并调用server对象的ListenAndServe方法：

func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}return server.ListenAndServe()
}

查看server的结构如下：

type Server struct {Addr         string        Handler      Handler       ReadTimeout  time.Duration WriteTimeout time.Duration TLSConfig    *tls.Config   MaxHeaderBytes intTLSNextProto map[string]func(*Server, *tls.Conn, Handler)ConnState func(net.Conn, ConnState)ErrorLog *log.LoggerdisableKeepAlives int32     nextProtoOnce     sync.Once nextProtoErr      error
}

server结构存储了服务器处理请求常见的字段。其中Handler字段也保留Hander接口。如果Server接口没有提供Handler结构对象，那么会使用DefaultServeMux做Multiplexer。

创建HTTP服务
创建一个http服务，大致需要经历两个过程，首先需要注册路由，即提供url模式和handler函数的映射，其次就是实例化一个server对象，并开启对客户端的监听。

http.HandleFunc("/", indexHandler)

http.ListenAndServe("127.0.0.1:8000", nil)或者：server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}server.ListenAndServe()

http注册路由

net/http包暴露的注册路由的api很简单，http.HandleFunc选取了DefaultServeMux作为multiplexer：

func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {DefaultServeMux.HandleFunc(pattern, handler)
}

实际上，DefaultServeMux是ServeMux的一个实例。当然http包也提供了NewServeMux方法创建一个ServeMux实例，默认则创建一个DefaultServeMux：

// NewServeMux allocates and returns a new ServeMux.
func NewServeMux() *ServeMux {return new(ServeMux)
}// DefaultServeMux is the default ServeMux used by Serve.
var DefaultServeMux = &defaultServeMuxvar defaultServeMux ServeMux

注意，go创建实例的过程中，也可以使用指针方式，即

type Server struct{}

server := Server{}

和下面的一样都可以创建Server的实例

var DefaultServer Server

var server = &DefalutServer

因此DefaultServeMux的HandleFunc(pattern,handler)方法实际是定义在ServeMux下的：

func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler))
}

上述代码中，HandlerFunc是一个函数类型。同时实现了Handler接口的ServeHTTP方法。使用HandlerFunc类型包装一下路由定义的indexHandler函数，其目的就是为了让这个函数也实现ServeHTTP方法，即转变成一个handler处理器(函数)。

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

一旦这样做了，就意味着我们的indexHandler函数也有了ServeHTTP方法。
此外，ServeMux的Handle方法，将会对pattern和handler函数做一个map映射：

func (mux *ServeMux) Handle(pattern string, handler Handler) {mux.mu.Lock()defer mux.mu.Unlock()if pattern == "" {panic("http: invalid pattern " + pattern)}if handler == nil {panic("http: nil handler")}if mux.m[pattern].explicit {panic("http: multiple registrations for " + pattern)}if mux.m == nil {mux.m = make(map[string]muxEntry)}mux.m[pattern] = muxEntry{explicit: true, h: handler, pattern: pattern}if pattern[0] != '/' {mux.hosts = true}n := len(pattern)if n > 0 && pattern[n-1] == '/' && !mux.m[pattern[0:n-1]].explicit {path := patternif pattern[0] != '/' {path = pattern[strings.Index(pattern, "/"):]}url := &url.URL{Path: path}mux.m[pattern[0:n-1]] = muxEntry{h: RedirectHandler(url.String(), StatusMovedPermanently), pattern: pattern}}
}

由此可见，Handle函数的主要目的在于把handler和pattern模式绑定到map[string]muxEntry的map上，其中muxEntry保存了更多pattern和handler的信息。Server的m字段就是map[string]muxEntry这样一个map。
此时，pattern和handler的路由注册完成。

开启监听

注册好路由之后，启动web服务还需要开启服务器监听。http的ListenAndServer方法中可以看到创建了一个Server对象，并调用了Server对象的同名方法：

func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}return server.ListenAndServe()
}func (srv Server) ListenAndServe() error {addr := srv.Addrif addr == "" {addr = ":http"}ln, err := net.Listen("tcp", addr)if err != nil {return err}return srv.Serve(tcpKeepAliveListener{ln.(net.TCPListener)})
}

Server的ListenAndServer方法中，会初始化监听地址Addr，同时调用Listen方法设置监听。最后将监听的TCP对象传入Serve方法：

func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error {defer l.Close()...baseCtx := context.Background()ctx := context.WithValue(baseCtx, ServerContextKey, srv)ctx = context.WithValue(ctx, LocalAddrContextKey, l.Addr())for {rw, e := l.Accept()...c := srv.newConn(rw)c.setState(c.rwc, StateNew) // before Serve can returngo c.serve(ctx)}
}

处理请求
监听开启之后，一旦客户端请求到底，go就开启一个协程处理请求，主要逻辑都在server方法之中。

serve方法比较长，其主要职能就是，创建一个上下文对象，然后调用Listener的Accept方法用来获取连接数据并使用newConn方法创建连接对象。最后使用goroutein协程的方式处理连接请求。因此每一个连接都开启了一个协程，请求的上下文都不同，同时又保证了go的高并发。serve也是一个长长的方法：

func (c *conn) serve(ctx context.Context) {c.remoteAddr = c.rwc.RemoteAddr().String()defer func() {if err := recover(); err != nil {const size = 64 << 10buf := make([]byte, size)buf = buf[:runtime.Stack(buf, false)]c.server.logf("http: panic serving %v: %v\n%s", c.remoteAddr, err, buf)}if !c.hijacked() {c.close()c.setState(c.rwc, StateClosed)}}()...for {w, err := c.readRequest(ctx)if c.r.remain != c.server.initialReadLimitSize() {// If we read any bytes off the wire, we're active.c.setState(c.rwc, StateActive)}...}...serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)w.cancelCtx()if c.hijacked() {return}w.finishRequest()if !w.shouldReuseConnection() {if w.requestBodyLimitHit || w.closedRequestBodyEarly() {c.closeWriteAndWait()}return}c.setState(c.rwc, StateIdle)}
}

尽管serve很长，里面的结构和逻辑还是很清晰的，使用defer定义了函数退出时，连接关闭相关的处理。然后就是读取连接的网络数据，并处理读取完毕时候的状态。接下来就是调用serverHandler{c.server}.ServeHTTP（w,w.req)方法处理请求了。最后就是请求处理完毕的逻辑。serverHandler是一个重要的结构，它仅有一个字段，即Server结构，同时它也实现了Hander接口方法ServeHTTP，同时它也实现了Handler接口方法ServeHTTP，并在该接口方法中做了一个重要的事情，初始化multiplexer路由多路复用器。如果server对象没有制定Handler，则使用默认的DefaultServeMux作为路由Multiplexer。并调用初始化Handler的ServeHTTP方法。

type serverHandler struct {srv *Server
}func (sh serverHandler) ServeHTTP(rw ResponseWriter, req Request) {handler := sh.srv.Handlerif handler == nil {handler = DefaultServeMux}if req.RequestURI == "" && req.Method == "OPTIONS" {handler = globalOptionsHandler{}}handler.ServeHTTP(rw, req)
}

这里DefaultServeMux的ServeHTTP方法其实也是定义在ServeMux结构中的，相关代码如下：

func (mux *ServeMux) (w ResponseWriter, r Request) {if r.RequestURI == "" {if r.ProtoAtLeast(1, 1) {w.Header().Set("Connection", "close")}w.WriteHeader(StatusBadRequest)return}h, _ := mux.Handler(r)h.ServeHTTP(w, r)
}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)url := *r.URLurl.Path = preturn RedirectHandler(url.String(), 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 onesif mux.hosts {h, pattern = mux.match(host + path)}if h == nil {h, pattern = mux.match(path)}if h == nil {h, pattern = NotFoundHandler(), ""}return
}func (mux *ServeMux) match(path string) (h Handler, pattern string) {var n = 0for k, v := range mux.m {if !pathMatch(k, path) {continue}if h == nil || len(k) > n {n = len(k)h = v.hpattern = v.pattern}}return
}

mux的ServeHTTP方法通过调用其Handler方法寻找注册到路由上的handler函数，并调用该函数的ServeHTTP方法。

mux的Handler方法对URL简单的处理，然后调用handler方法，后者会创建一个锁，同时调用match方法返回一个handler和pattern。
在match方法中，mux的m字段是map[string]muxEntry，后者存储了pattern和handler处理器函数，因此通过迭代m寻找出注册路由的pattern模式与实际url匹配的handler函数并返回。
返回的结构一直传递到mux的ServeHTTP方法，接下来调用handler函数的ServeHTTP方法，即IndexHandler函数，然后把reponse写到http.RequestWirter对象返回给客户端。

上述函数运行结束即serverHandler{c.server}.ServeHTTP（w, w.req)运行结束。接下来就是对请求处理完毕之后上希望和连接断开的相关逻辑。

至此，Golang中一个完整的http服务介绍完毕，包括注册路由，开启监听，处理连接，路由处理函数。

参考：

https://www.yuque.com/docs/share/24a1bd1c-e32d-4268-9115-bf03f53677d3

golang 构建HTTP服务相关推荐

经济学人使用Golang构建微服务历程回顾
关键点经济学人内容分发系统需要更大的灵活性,将内容传递给日益多样化的数字渠道.为了实现这一灵活性目标并保持高水平的性能和可靠性,平台从一个单体结构过渡到微服务体系结构. 用Go编写的服务是新系统的一 ...
用Golang构建gRPC服务
本教程提供了Go使用gRPC的基础教程在教程中你将会学到如何: 在.proto文件中定义一个服务. 使用protocol buffer编译器生成客户端和服务端代码. 使用gRPC的Go API为你的 ...
php brotobuf,用Golang构建gRPC服务
根据官方文档要求需要提供一下环境支持 go环境已经搭建成功了,上一篇文章安装了protoc编辑器,现在只需要安装所需插件即可. 1.安装grpc所需要的插件:protoc-gen-go.protoc- ...
golang构建htpp服务
1.简单实现 server package mainimport ("flag""net/http" )func main() {host := flag.St ...
protobuf协议_gRPC 使用 protobuf 构建微服务
gRPC 使用 protobuf 构建微服务发表于 2018-05-02 | 阅读次数: 2997 | 字数统计: 1,805 gRPC 使用 protobuf 通信构建微服务本文目录: 微服务架 ...
构建微服务时的三大常见错误
来自:分布式实验室公众号,作者:解博想在网上挨骂,最简单的方法就是写点关于微服务架构的东西.每个人对微服务都有自己的一套见解:无论我们是赞扬还是批评,总会有人跳出来强调"你错了&qu ...
【高并发】高并发环境下构建缓存服务需要注意哪些问题？我和阿里P9聊了很久！...
写在前面周末,跟阿里的一个朋友(去年晋升为P9了)聊了很久,聊的内容几乎全是技术,当然了,两个技术男聊得最多的话题当然就是技术了.从基础到架构,从算法到AI,无所不谈.中间又穿插着不少天马行空的想象 ...
使用Spring MVC 4构建Restful服务
使用Spring MVC 4构建RESTful服务相对于其它框架来说,有很多优势.首先,Spring MVC 4作为Spring的框架之一,可以很好地与Spring进行集成.其次,Spring MVC ...
Spring Cloud构建微服务架构-服务网关
通过之前几篇Spring Cloud中几个核心组件的介绍,我们已经可以构建一个简略的(不够完善)微服务架构了.比如下图所示: 愿意了解源码的朋友直接求求交流分享技术一零三八七七四六二六我们使用Sp ...

golang 构建HTTP服务

golang 构建HTTP服务相关推荐

最新文章

热门文章