Multiplexer根據(jù)URL將請求路由給指定的Handler。Handler用于處理請求并給予響應(yīng)。更嚴格地說，用來讀取請求體、并將請求對應(yīng)的響應(yīng)字段(respones header)寫入ResponseWriter中，然后返回。

什么是Handler

什么是Handler。它是一個接口，定義在net/http/server.go中：

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

也就是說，實現(xiàn)了ServerHTTP方法的都是Handler。注意ServerHTTP方法的參數(shù)：http.ResponesWriter接口和Request指針。

在Handler的注釋中，給出了幾點主要的說明：

• Handler用于響應(yīng)一個HTTP request
• 接口方法ServerHTTP應(yīng)該用來將response header和需要響應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入到ResponseWriter中，然后返回。返回意味著這個請求已經(jīng)處理結(jié)束，不能再使用這個ResponseWriter、不能再從Request.Body中讀取數(shù)據(jù)，不能并發(fā)調(diào)用已完成的ServerHTTP方法
• handler應(yīng)該先讀取Request.Body，然后再寫ResponseWriter。只要開始向ResponseWriter寫數(shù)據(jù)后，就不能再從Request.Body中讀取數(shù)據(jù)
• handler只能用來讀取request的body，不能修改已取得的Request(因為它的參數(shù)Request是指針類型的)

ResponseWriter接口說明

再看看ResponseWriter接口的定義：

// A ResponseWriter interface is used by an HTTP handler to
// construct an HTTP response.
//
// A ResponseWriter may not be used after the Handler.ServeHTTP method
// has returned.
type ResponseWriter interface {
	Header() Header
	Write([]byte) (int, error)
	WriteHeader(statusCode int)
}

注釋中已經(jīng)說明，ResponseWriter接口的作用是用于構(gòu)造HTTP response。且明確指定了Handler.ServerHTTP方法返回以后就不能再使用ResponseWriter了。

這個接口有3個方法：

• Header()方法用來構(gòu)造響應(yīng)Header，它返回一個Header對象，這個Header對象稍后將被WriterHeader()響應(yīng)出去。Header類型是一個map類型的結(jié)構(gòu)，字段名為key、字段值為value：

  type Header map[string][]string
  

• Write()方法用于向網(wǎng)絡(luò)連接中寫響應(yīng)數(shù)據(jù)。
• WriteHeader()方法將給定的響應(yīng)狀態(tài)碼和響應(yīng)Header一起發(fā)送出去。

很顯然，ResponseWriter的作用是構(gòu)造響應(yīng)header，并將響應(yīng)header和響應(yīng)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)鏈接發(fā)送給客戶端。

再看ListenAndServe()

在啟動go http自帶的web服務(wù)時，調(diào)用了函數(shù)ListenAndServe()。這個函數(shù)的定義如下：

func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error

該函數(shù)有兩個參數(shù)，第一個參數(shù)是自帶的web監(jiān)聽地址和端口，第二個參數(shù)是Handler，用來處理每個接進來的http request，但一般第二個參數(shù)設(shè)置為nil，表示調(diào)用默認的Multiplexer：DefaultServeMux。這個默認的ServeMux唯一的作用，是將請求根據(jù)URL路由給對應(yīng)的handler進行處理。

var DefaultServeMux = &defaultServeMux

這里有兩個問題：

• (1).第二個參數(shù)為什么建議設(shè)置為nil
• (2).設(shè)置為nil后，DefaultServeMux是請求的路由器，它為什么可以充當一個handler

先看第二個問題，很簡單，因為ServeMux類型定義了ServeHTTP()方法，它實現(xiàn)了Handler接口：

type ServeMux struct {
        // Has unexported fields.
}
func NewServeMux() *ServeMux
func (mux *ServeMux) Handle(pattern string, handler Handler)
func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request))
func (mux *ServeMux) Handler(r *Request) (h Handler, pattern string)
func (mux *ServeMux) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request)

前面說過，只要實現(xiàn)了ServerHTTP()方法的類型，就是一個Handler。而DefaultServeMux是默認的ServeMux，所以它是一個Handler。

關(guān)于第一個問題，看一個示例就知道了。

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

// MyHandler實現(xiàn)Handler接口
type MyHandler struct{}

func (h *MyHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello World!\n")
}

func main() {
	handler := MyHandler{}
	server := http.Server{
		Addr:    "127.0.0.1:8080",
		Handler: &handler,      // 以&handler作為第二個參數(shù)
	}
	server.ListenAndServe()
}

上面的示例中定義了一個handler，它實現(xiàn)的ServeHTTP()方法只有一個作用，輸出Hello World!。并且將這個handler作為ListenAndServe()的第二個參數(shù)。

注意，上面以&handler作為參數(shù)而非handler，因為此處MyHandler中實現(xiàn)的ServerHTTP()方法的receiver是指針類型的，所以MyHandler的實例對象也必須是指針類型的，如此才能實現(xiàn)Handler接口。

啟動這個web服務(wù)后，以不同的URL去訪問它，將總是得到完全相同的響應(yīng)結(jié)果：

很顯然，當handler作為ListenAndServe()的第二個參數(shù)時，任意請求都會使用這個唯一的handler進行處理。

所以，建議將第二個參數(shù)設(shè)置為nil(或者上面的Serve Struct不指定Handler字段)，它表示調(diào)用默認的DefaultServeMux作為handler，使得每個訪問請求都會調(diào)用這個特殊的handler，而這個handler的作用是將請求根據(jù)url路由給不同的handler。

另外需要注意的是，http包中提供的Handle()和HandleFunc()函數(shù)其實是DefaultServeMux.XXX的封裝，所以直接調(diào)用http.Handle()和http.HandleFunc()實際上是在調(diào)用DefaultServeMux.Handle()和DefaultServeMux.HandleFunc()。

func Handle(pattern string, handler Handler) {
    DefaultServeMux.Handle(pattern, handler)
}

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

使用DefaultServeMux后的Handler示例

下面是使用了DefaultServeMux的示例。

創(chuàng)建了兩個handler，一個handler用于對應(yīng)/hello，該handler用于輸出Hello，另一個handler用于對應(yīng)world，該handler用于輸出World：

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

type HelloHandler struct{}
type WorldHandler struct{}

func (h *HelloHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello\n")
}
func (h *WorldHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "World\n")
}

func main() {
	helloHandler := HelloHandler{}
	worldHandler := WorldHandler{}
	server := http.Server{
		Addr:    "127.0.0.1:8080",
	}
	http.Handle("/hello",&helloHandler)
	http.Handle("/world",&worldHandler)
	server.ListenAndServe()
}

下面是訪問的結(jié)果：

HandleFunc是什么

除了使用Handle處理http請求，也能使用HandleFunc()處理。

先看一個使用HandleFunc()處理請求的示例，示例的效果和前文是一樣的。

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

func hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello\n")
}

func world(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "World\n")
}

func main() {
	server := http.Server{
		Addr: "127.0.0.1:8080",
	}
	http.HandleFunc("/hello", hello)
	http.HandleFunc("/world", world)

	server.ListenAndServe()
}

下面是訪問的結(jié)果：

Go有一個函數(shù)HandleFunc()，它表示使用第二個參數(shù)的函數(shù)作為handler，處理匹配到的url路徑請求。

func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request))

不難看出，HandleFunc()使得我們可以直接使用一個函數(shù)作為handler，而不需要自定義一個實現(xiàn)Handler接口的類型。正如上面的示例中，我們沒有定義Handler類型，也沒有去實現(xiàn)ServeHTTP()方法，而是直接定義函數(shù)，并將其作為handler。

換句話說，HandleFunc()使得我們可以更簡便地為某些url路徑注冊handler。但是，使用HandleFunc()畢竟是圖簡便，有時候不得不使用Handle()，比如我們確定要定義一個type。

Handle()、HandleFunc()和Handler、HandlerFunc的關(guān)系

說實話，一開始感覺挺亂的。

Handle()和HandleFunc()是函數(shù)，用來給url綁定handler。Handler和HandlerFunc類型，用來處理請求。

看Handle()、HandleFunc()以及Handler、HandlerFunc的定義就已經(jīng)很清晰了：

func Handle(pattern string, handler Handler) {}
func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {}

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

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

Handle()和HandleFunc()都是為某個url路徑模式綁定一個對應(yīng)的handler，只不過HandleFunc()是直接使用函數(shù)作為handler，而Handle()是使用Handler類型的實例作為handler。

Handler接口的實例都實現(xiàn)了ServeHTTP()方法，都用來處理請求并響應(yīng)給客戶端。

HandlerFunc類型不是接口，但它有一個方法ServeHTTP()，也就是說HandlerFunc其實也是一種Handler。

因為HandlerFunc是類型，只要某個函數(shù)的簽名是func(ResponseWriter, *Request)，它就是HandlerFunc類型的一個實例。另一方面，這個類型的實例(可能是參數(shù)、可能是返回值類型)可以和某個簽名為func(ResponseWriter, *Request)的函數(shù)進行互相賦值。這個過程可能很隱式，但確實經(jīng)常出現(xiàn)相關(guān)的用法。

例如：

// 一個函數(shù)類型的handler
func myhf(ResponseWriter, *Request){}

// 以HandlerFunc類型作為參數(shù)類型
func a(hf HandlerFunc){}

// 所以，可以將myhf作為a()的參數(shù)
a(myhf)

實際上，可以使用HandlerFunc()進行轉(zhuǎn)換。例如有一個函數(shù)world()，它的參數(shù)是合理的，使用HandlerFunc(world)表示將其轉(zhuǎn)換為一個Handler。這個轉(zhuǎn)換、適應(yīng)在后面會經(jīng)常用到。

例如：

// 兩個函數(shù)
func hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello\n")
}

func world(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "World\n")
}

func main() {
	server := http.Server{
		Addr: "127.0.0.1:8080",
	}
    // 第一個使用HandleFunc()為路徑注冊hello()函數(shù)handler
    // 第二個使用Handle()為路徑注冊轉(zhuǎn)換后的handler
	http.HandleFunc("/hello", hello)
	http.Handle("/world", http.HandlerFunc(world))

	server.ListenAndServe()
}

上面的示例中，Handle()函數(shù)的第二個參數(shù)要求的是Handler類型，使用http.HandlerFunc(world)就將函數(shù)world()轉(zhuǎn)換成了Handler類型的一個實例。

鏈式handler

handler是用來處理http請求的，處理過程可能會很簡單，也可能會很復(fù)雜。復(fù)雜的情況下，可能無法使用一個單獨的handler來完成工作，畢竟handler只是一個函數(shù)。盡管我們可以直接在這個函數(shù)中調(diào)用其它函數(shù)。

很經(jīng)常地，可能handler中需要嵌套其它handler，甚至多層嵌套，這就是鏈式handler。

由于Handle()或HandleFunc()注冊的時候需要指定參數(shù)類型，所以handler嵌套的時候，也要關(guān)注handler的參數(shù)類型以及返回類型。看下面示例就會明白參數(shù)類型和返回類型是怎么要求的。

HandleFunc()的嵌套示例

代碼如下：

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

func hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello World!\n")
}

func log(hf http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {
	count := 0
	return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		count++
		fmt.Printf("Handler Function called %d times\n", count)
		hf(w, r)
	}
}

func main() {
	server := http.Server{
		Addr: "127.0.0.1:8080",
	}
	http.HandleFunc("/hello", log(hello))
	server.ListenAndServe()
}

多次訪問http://127.0.0.1:8080/hello，將在瀏覽器中輸出"Hello World!"，但同時會在運行這個go程序的終端上多次輸出以下內(nèi)容：

$ go run test.go
Handler Function called 1 times
Handler Function called 2 times
Handler Function called 3 times
Handler Function called 4 times
Handler Function called 5 times

上面的示例中，主要看下面兩段代碼：

func hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello World!\n")
}

func log(hf http.HandlerFunc) http.HandlerFunc {
	count := 0
	return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		count++
		fmt.Printf("Handler Function called %d times\n", count)
		hf(w, r)
	}
}

hello()是一個普通的HandlerFunc類型函數(shù)，因為它的簽名符合HandlerFunc類型，所以它是HandlerFunc類型的一個實例。而log()函數(shù)正是以HandlerFunc類型作為參數(shù)的，所以前面的示例代碼中，將hello函數(shù)作為了log函數(shù)的參數(shù)：

http.HandleFunc("/hello", log(hello))

HandleFunc()的第二個參數(shù)要求是HandlerFunc類型的，所以log()的返回值是HandlerFunc類型。在log()中，使用匿名函數(shù)作為它的返回值，這里的這個匿名函數(shù)是一個閉包(因為引用了外層函數(shù)的變量hf和count)。這個匿名函數(shù)最后調(diào)用hf(w,r)，由于hf是HandlerFunc類型的一個實例，所以可以如此調(diào)用。

上面體現(xiàn)了HandlerFunc嵌套時候關(guān)于參數(shù)以及返回值的一些細節(jié)。

上面的示例中還有一個細節(jié)需要引起注意：為什么每次訪問時，上面的count都會記住之前的值并自增，而不是重置為0后自增。

之所以有這個疑問，可能是認為每次訪問時，請求處理完成后handler就退出了，閉包雖然會記住外層函數(shù)的自由變量count，但也會因為處理完成后退出，導(dǎo)致每次訪問都重置為0后自增。但實際上，handler是注冊在給定路徑上的，只要web服務(wù)沒有退出，這個handler就一直不會退出，不會因為每次訪問都重新注冊handler。所以，閉包handler一直引用著hf和count這兩個自由變量。

HandlerFunc嵌套Handler

將上面的HandlerFunc嵌套HandlerFunc修改一下，變成Handler嵌套HandlerFunc。

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

type MyHandler struct{}

func (wh *MyHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello World!\n")
}

func log(h http.Handler) http.Handler {
	count := 0
	f := func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		count++
		fmt.Printf("Handler Function called %d times\n", count)
		h.ServeHTTP(w, r)
	}
	return http.HandlerFunc(f)
}

func main() {
	myHandler := MyHandler{}
	server := http.Server{
		Addr: "127.0.0.1:8080",
	}
	http.Handle("/hello", log(&myHandler))
	server.ListenAndServe()
}

邏輯也很簡單，無非是將HandlerFunc轉(zhuǎn)換成Handler。

思考一下，Handler是否可以嵌套Handler，或者Handler嵌套HandlerFunc?？梢?，但是很不方便，因為ServeHTTP()方法限制了沒法調(diào)用其它的Handler，除非定義的某個Handler是嵌套在某個Handler類型中的類型。

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