hello大家好呀  
  
  
  
  
  ，我是小楼 
  
  
  
  
  
，这是系列文《Go底层原理剖析》的第二篇


 


 


 


 


 

，依旧是分析 Http 模块 
 
 
 
 
 ，话不多说  
   
   
   
   
   
，开始           。

从一个 Demo 入手

俗话说万事开头难

 

 

 

 

 
，但用 Go 实现一个 Http Server 真不难
 

 

 

 

 

 ，简单到什么程度？起一个 Server           ，并且能响应请求
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 
，算上包名  
  
  
  
  
  、导入的依赖










，甚至空行                 ，也就只要 15 行代码：

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") }

这么简单
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
，能与之一战的恐怕只有 Python 了吧















，而且 Go 还能编译成可执行的二进制文件            ，你说牛啤不牛啤？

Http Server 如何处理连接？

我们从这一行代码看起

http.ListenAndServe(":81", nil)

从命名来看
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
，这个方法干了两件事










，监听并且服务  
  
  
  
  
  ，从方法的单一职责上来说 
  
  
  
  
  
，我觉得不ok


 


 


 


 


 

，一个方法怎么能干两件事？但这是大佬写的代码 
 
 
 
 
 ，就很合理 
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 。

第一个参数Addr是要监听的地址和端口  
   
   
   
   
   
，第二个参数Handler一般是nil

 

 

 

 

 
，它是真正的逻辑处理
 

 

 

 

 

 ，但我们通常用第一行代码那样来注册处理器           ，这代码一看就感觉是把 path 映射到业务逻辑上
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 
，我们先大概了解










，待会再来看它

http.HandleFunc("/hello", hello)

如果了解过一点网络编程基础                 ，就会知道操作系统提供了bind 
  
  
  
  
  
、listen


 


 


 


 


 

、accept这样的系统调用
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
，我们只要按顺序发起调用















，就能组合出一个 Server










。

Go 也是利用这些系统调用            ，把他们都封装在了ListenAndServe中
  
  
  
  
  
 。

Listen 往下追究就是系统调用
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
，所以我们重点看 Serve：

把分支代码收起来










，只看主干  
  
  
  
  
  ，发现是一个 for 循环里面在不停地 Accept 
  
  
  
  
  
，而这个 Accept 在没有连接时是阻塞的


 


 


 


 


 

，当有连接时 
 
 
 
 
 ，起一个新的协程来处理 
  
  
  
  
  。

Http Server 如何处理请求的？

一些前置工作

处理请求的一行代码是  
   
   
   
   
   
，可以看出是每个连接单开了一个协程处理：

go c.serve(connCtx)

这里的 connCtx 代入了当前的 Server 对象：

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

而且还提供了修改它的 hook 方法 srv.ConnContext

 

 

 

 

 
，可以在每次 Accept 时修改原始的 context

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

它的定义是：

// 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

但是如果按照我开头给的代码
 

 

 

 

 

 ，你是没法修改 srv.ConnContext 的           ，可以改成这样来自定义：

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() }

同样的 c.setState 也提供了 hook
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 
，可采取如上的方法设置










，在每次连接状态改变时执行 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)

开始真正干活

为了能看清楚 Accept 后                 ，serve 方法到底干了什么
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
，我们再简化一下：

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

serve 也是一个大循环















，循环里面主要是读取一个请求            ，然后将请求交给 Handler 处理 


 


 


 


 


 

。

为什么是一个大循环呢？因为每个 serve 处理的是一个连接
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
，一个连接可以有多次请求
 
 
 
 
 
。

读请求就显得比较枯燥乏味










，按照Http协议  
  
  
  
  
  ，读出URL 
  
  
  
  
  
，header


 


 


 


 


 

，body等信息  
   
   
   
   
   。

这里有个细节是在每次读取了一个请求后 
 
 
 
 
 ，还开了一个协程去读下一个请求  
   
   
   
   
   
，也算是做了优化吧 

 

 

 

 

 
。

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

请求如何路由？

当读取到一个请求后

 

 

 

 

 
，便进入这一行代码：

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

ServeHTTP 找到我们注册的 Handler 去处理
 

 

 

 

 

 ，如果请求的URI 是 *或请求 Method 是 OPTIONS           ，则使用globalOptionsHandler
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 
，也就是说这类请求不需要我们手动处理










，直接就返回了

 

 

 

 

 

。

对于我们注册的 Handler 也需要去寻找路由                 ，这个路由的规则还是比较简单
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
，主要由如下三条：

如果注册了带 host 的路由















，则按 host + path 去寻找            ，如果没注册带 host 的路由
 
  
 
  
 
  
 
  
 
  
 
，则按 path 寻找 路由规则匹配以完全匹配优先










，如果注册的路由规则最后一个字符是/  
  
  
  
  
  ，则除了完全匹配外 
  
  
  
  
  
，还会以前缀查找

举几个例子来理解一下：

带 host 的匹配规则

注册路由为

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

此时如果执行

curl http://127.0.0.1:81/hello

则会匹配到 hello2


 


 


 


 


 

，但如果执行

curl http://localhost:81/hello

就匹配的是 hello

前缀匹配

如果注册路由为

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

注意第二个最后还有个/ 
 
 
 
 
 ，此时如果执行

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

也能匹配到 hello2  
   
   
   
   
   
，怎么样

 

 

 

 

 
，是不是理解了？

找到路由之后就直接调用我们开头注册的方法
 

 

 

 

 

 ，如果我们往 Response 中写入数据           ，就能返回给客户端
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 
，这样一个请求就处理完成了           。

总结

最后我们回忆下 Go Http Server 的要点：

用 Go 起一个 Http Server 非常简单 Go Http Server 本质是一个大循环










，每当有一个新连接时                 ，会起一个新的协程来处理 每个连接的处理也是一个大循环
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
，这个循环里做了读取请求 
 
 
 
 
 、寻找路由  
   
   
   
   
   
、执行逻辑三件大事

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