Go的http包詳解

Go的http有兩個核心功能：Conn、ServeMux.

1.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()

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。

2. ServeMux的自定義

conn.server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 ServHTTP方法。

type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)

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

}</pre> 
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ServHTTP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ServHTTP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)
}</pre>3. 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DefaultServerMux的HandleFunc 
2 調用了DefaultServerMux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DefaultServerMux.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