從一個(gè) Demo 入手

俗話說(shuō)萬(wàn)事開(kāi)頭難，但用 Go 實(shí)現(xiàn)一個(gè) Http Server 真不難，簡(jiǎn)單到什么程度？起一個(gè) Server，并且能響應(yīng)請(qǐng)求，算上包名、導(dǎo)入的依賴，甚至空行，也就只要 15 行代碼：

package main
import (
	"io"
	"net/http"
)
func main() {
	http.HandleFunc("/hello", hello)
	http.ListenAndServe(":81", nil)
}
func hello(response http.ResponseWriter, request *http.Request) {
	io.WriteString(response, "hello world")
}

這么簡(jiǎn)單，能與之一戰(zhàn)的恐怕只有 Python 了吧，而且 Go 還能編譯成可執(zhí)行的二進(jìn)制文件，你說(shuō)牛啤不牛??？

Http Server 如何處理連接？

我們從這一行代碼看起

http.ListenAndServe(":81", nil)

從命名來(lái)看，這個(gè)方法干了兩件事，監(jiān)聽(tīng)并且服務(wù)，從方法的單一職責(zé)上來(lái)說(shuō)，我覺(jué)得不ok，一個(gè)方法怎么能干兩件事？但這是大佬寫的代碼，就很合理。

第一個(gè)參數(shù)Addr是要監(jiān)聽(tīng)的地址和端口，第二個(gè)參數(shù)Handler一般是nil，它是真正的邏輯處理，但我們通常用第一行代碼那樣來(lái)注冊(cè)處理器，這代碼一看就感覺(jué)是把 path 映射到業(yè)務(wù)邏輯上，我們先大概了解，待會(huì)再來(lái)看它

http.HandleFunc("/hello", hello)

如果了解過(guò)一點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)，就會(huì)知道操作系統(tǒng)提供了bind、listen、accept這樣的系統(tǒng)調(diào)用，我們只要按順序發(fā)起調(diào)用，就能組合出一個(gè) Server。

Go 也是利用這些系統(tǒng)調(diào)用，把他們都封裝在了ListenAndServe中。

Listen 往下追究就是系統(tǒng)調(diào)用，所以我們重點(diǎn)看 Serve：

把分支代碼收起來(lái)，只看主干，發(fā)現(xiàn)是一個(gè) for 循環(huán)里面在不停地 Accept，而這個(gè) Accept 在沒(méi)有連接時(shí)是阻塞的，當(dāng)有連接時(shí)，起一個(gè)新的協(xié)程來(lái)處理。

Http Server 如何處理請(qǐng)求的？

一些前置工作

處理請(qǐng)求的一行代碼是，可以看出是每個(gè)連接單開(kāi)了一個(gè)協(xié)程處理：

go c.serve(connCtx)

這里的 connCtx 代入了當(dāng)前的 Server 對(duì)象：

ctx := context.WithValue(baseCtx, ServerContextKey, srv)
...
connCtx := ctx

而且還提供了修改它的 hook 方法 srv.ConnContext，可以在每次 Accept 時(shí)修改原始的 context

if cc := srv.ConnContext; cc != nil {
	connCtx = cc(connCtx, rw)
	if connCtx == nil {
		panic("ConnContext returned nil")
	}
}

它的定義是：

// ConnContext optionally specifies a function that modifies
// the context used for a new connection c. The provided ctx
// is derived from the base context and has a ServerContextKey
// value.
ConnContext func(ctx context.Context, c net.Conn) context.Context

但是如果按照我開(kāi)頭給的代碼，你是沒(méi)法修改 srv.ConnContext 的，可以改成這樣來(lái)自定義：

func main() {
	http.HandleFunc("/hello", hello)
	server := http.Server{
		Addr: ":81",
		ConnContext: func(ctx context.Context, c net.Conn) context.Context {
			return context.WithValue(ctx, "hello", "roshi")
		},
	}
	server.ListenAndServe()
}

同樣的 c.setState 也提供了 hook，可采取如上的方法設(shè)置，在每次連接狀態(tài)改變時(shí)執(zhí)行 hook 方法：

c.setState(c.rwc, StateNew, runHooks) // before Serve can return

// ConnState specifies an optional callback function that is
// called when a client connection changes state. See the
// ConnState type and associated constants for details.
ConnState func(net.Conn, ConnState)

serve 方法到底干了什么

為了能看清楚 Accept 后，serve 方法到底干了什么，我們?cè)俸?jiǎn)化一下：

func (c *conn) serve(ctx context.Context) {
	...
	for {
		w, err := c.readRequest(ctx)
		...
		serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)
		...
	}
}

serve 也是一個(gè)大循環(huán)，循環(huán)里面主要是讀取一個(gè)請(qǐng)求，然后將請(qǐng)求交給 Handler 處理。

為什么是一個(gè)大循環(huán)呢？因?yàn)槊總€(gè) serve 處理的是一個(gè)連接，一個(gè)連接可以有多次請(qǐng)求。

讀請(qǐng)求就顯得比較枯燥乏味，按照Http協(xié)議，讀出URL，header，body等信息。

這里有個(gè)細(xì)節(jié)是在每次讀取了一個(gè)請(qǐng)求后，還開(kāi)了一個(gè)協(xié)程去讀下一個(gè)請(qǐng)求，也算是做了優(yōu)化吧。

for {
	w, err := c.readRequest(ctx)
	...
	if requestBodyRemains(req.Body) {
		registerOnHitEOF(req.Body, w.conn.r.startBackgroundRead)
	} else {
		w.conn.r.startBackgroundRead()
	}
	...
}

請(qǐng)求如何路由？

當(dāng)讀取到一個(gè)請(qǐng)求后，便進(jìn)入這一行代碼：

serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)

ServeHTTP 找到我們注冊(cè)的 Handler 去處理，如果請(qǐng)求的URI 是 *或請(qǐng)求 Method 是 OPTIONS，則使用globalOptionsHandler，也就是說(shuō)這類請(qǐng)求不需要我們手動(dòng)處理，直接就返回了。

對(duì)于我們注冊(cè)的 Handler 也需要去尋找路由，這個(gè)路由的規(guī)則還是比較簡(jiǎn)單，主要由如下三條：

• 如果注冊(cè)了帶 host 的路由，則按 host + path 去尋找，如果沒(méi)注冊(cè)帶 host 的路由，則按 path 尋找
• 路由規(guī)則匹配以完全匹配優(yōu)先，如果注冊(cè)的路由規(guī)則最后一個(gè)字符是/，則除了完全匹配外，還會(huì)以前綴查找

舉幾個(gè)例子來(lái)理解一下：

• 帶 host 的匹配規(guī)則

注冊(cè)路由為

http.HandleFunc("/hello", hello)
http.HandleFunc("127.0.0.1/hello", hello2)

此時(shí)如果執(zhí)行

curl 'http://127.0.0.1:81/hello'

則會(huì)匹配到 hello2，但如果執(zhí)行

curl 'http://localhost:81/hello'

就匹配的是 hello

• 前綴匹配

如果注冊(cè)路由為

http.HandleFunc("/hello", hello)
http.HandleFunc("127.0.0.1/hello/", hello2)

注意第二個(gè)最后還有個(gè)/，此時(shí)如果執(zhí)行

curl 'http://127.0.0.1:81/hello/roshi'

也能匹配到 hello2，怎么樣，是不是理解了？

找到路由之后就直接調(diào)用我們開(kāi)頭注冊(cè)的方法，如果我們往 Response 中寫入數(shù)據(jù)，就能返回給客戶端，這樣一個(gè)請(qǐng)求就處理完成了。

總結(jié)

最后我們回憶下 Go Http Server 的要點(diǎn)：

• 用 Go 起一個(gè) Http Server 非常簡(jiǎn)單
• Go Http Server 本質(zhì)是一個(gè)大循環(huán)，每當(dāng)有一個(gè)新連接時(shí)，會(huì)起一個(gè)新的協(xié)程來(lái)處理
• 每個(gè)連接的處理也是一個(gè)大循環(huán)，這個(gè)循環(huán)里做了讀取請(qǐng)求、尋找路由、執(zhí)行邏輯三件大事

以上就是一文詳解Go Http Server原理的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Go Http Server原理的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！