go標準庫net/http服務(wù)端的實現(xiàn)示例

更新時間：2024年07月22日 08:32:57 作者：StarSky-yuan

go的http標準庫非常強大,本文主要介紹了go標準庫net/http服務(wù)端,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

1、http簡單使用

go的http標準庫非常強大，調(diào)用了兩個函數(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)一個簡單的http服務(wù)：

func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request))
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error

handleFunc注冊一個路由和相應(yīng)的處理函數(shù)，第一個參數(shù)表示注冊的路由，第二個參數(shù)表示注冊路由對應(yīng)的處理函數(shù)；ListenAndServe用來啟動http服務(wù)并監(jiān)聽，第一個參數(shù)是服務(wù)器地址，第二個參數(shù)表示使用的處理器。

下面是用這兩個函數(shù)實現(xiàn)的簡單的http服務(wù)：注冊了一個“/”路由的處理函數(shù)，并在8080端口啟動http服務(wù)，ListenAndServe第二個參數(shù)為空表示使用標準庫默認的處理器，也可使用自定義處理器，傳參即可。處理器的概念在下面標準庫分析中進行介紹。

import (
    "net/http"
)


func main() {
    http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        // TODO
    })


    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

2、http標準庫分析

根據(jù)上面的兩個函數(shù)來對http標準庫展開分析

2.1、服務(wù)端數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

首先介紹下這兩個函數(shù)涉及到的數(shù)據(jù)類型

（1）服務(wù)器對象，其中最核心的是Handler成員，表示整個http服務(wù)的路由器，存儲路由路徑對應(yīng)到處理函數(shù)的映射，可自定義，例如第1小姐中的案例，沒有自定義路由器對象，就會使用標準庫提供的默認對象DefaultServeMux

type Server struct {
	Addr string // 地址  host:port
	Handler Handler // 處理器對象或路由器
    // ...
}

（2）Handler是一個接口，提供了ServeHTTP方法，用來將路由映射到相應(yīng)的處理函數(shù)上

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

（3）路由器對象ServeMux，用來存儲路由到處理函數(shù)的映射關(guān)系，該對象就是Handler接口的具體實現(xiàn)。

type serveMux struct {
	mu    sync.RWMutex
	m     map[string]muxEntry
	es    []muxEntry // slice of entries sorted from longest to shortest.
	hosts bool       // whether any patterns contain hostnames
}

（4）muxEntry就是一個映射關(guān)系單元

type muxEntry struct {
	h       Handler
	pattern string
}

2.2、HandleFunc流程

http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    // TODO
})

根據(jù)上面的函數(shù)來分析標準庫的執(zhí)行流程，首先看HandleFunc相關(guān)的實現(xiàn)：使用默認的DefaultServeMux路由器對象，調(diào)用ServeMux的HandleFunc,最后路由的注冊是在mux.handle中實現(xiàn)，其中mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler))中對處理器做了類型轉(zhuǎn)換，HandlerFunc 類型實現(xiàn)了ServeHTTP方法，所以被該類型轉(zhuǎn)換后的函數(shù)都是Handler對象的實例

var DefaultServeMux = &defaultServeMux

var defaultServeMux ServeMux

type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)

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

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

func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
	if handler == nil {
		panic("http: nil handler")
	}
	mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler))
}

func (mux *ServeMux) Handle(pattern string, handler Handler) {
	mux.handle(pattern, handler)
}

進入到mux.handle中，會創(chuàng)建一個路由單元muxEntry對象，存儲相應(yīng)的路由和處理函數(shù)，其中對于根路徑的存儲需要做出特殊處理，在muxEntry中通過es存儲，并按照順序存儲在muxEntry切片中，到此，已經(jīng)完成了路由注冊

func (mux *ServeMux) handle(pattern string, handler Handler) {
	mux.mu.Lock()
	defer mux.mu.Unlock()

	if pattern == "" {
		panic("http: invalid pattern")
	}
	if handler == nil {
		panic("http: nil handler")
	}
	if _, exist := mux.m[pattern]; exist {
		panic("http: multiple registrations for " + pattern)
	}

	if mux.m == nil {
		mux.m = make(map[string]muxEntry)
	}
	e := muxEntry{h: handler, pattern: pattern}
	mux.m[pattern] = e
	if pattern[len(pattern)-1] == '/' {
		mux.es = appendSorted(mux.es, e)
	}

	if pattern[0] != '/' {
		mux.hosts = true
	}
}

func appendSorted(es []muxEntry, e muxEntry) []muxEntry {
	n := len(es)
	i := sort.Search(n, func(i int) bool {
		return len(es[i].pattern) < len(e.pattern)
	})
	if i == n {
		return append(es, e)
	}

	es = append(es, muxEntry{}) 
	copy(es[i+1:], es[i:])      
	es[i] = e
	return es
}

2.3、ListenAndServe流程

ListenAndServe先初始化一個Server對象，并綁定地址和路由器，調(diào)用Server的ListenAndServe方法，其中net.Listen("tcp", addr)用于創(chuàng)建一個監(jiān)聽套接字并開始監(jiān)聽指定網(wǎng)絡(luò)地址上的連接，返回一個實現(xiàn)了Listener接口的對象。關(guān)鍵是srv.Serve()

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

func (srv *Server) ListenAndServe() error {
	if srv.shuttingDown() {
		return ErrServerClosed
	}
	addr := srv.Addr
	if addr == "" {
		addr = ":http"
	}
	ln, err := net.Listen("tcp", addr)
	if err != nil {
		return err
	}
	return srv.Serve(ln)
}

在srv.Serve(ln)中使用onceCloseListener 對Listener進行封裝，防止被多次關(guān)閉，context.WithValue用來將srv服務(wù)器對象信息存儲在context中，并使用for循環(huán)輪詢等待連接，l.Accept()會阻塞等待，直到連接到達，并執(zhí)行conn.serve函數(shù)。

type onceCloseListener struct {
	net.Listener
	once     sync.Once
	closeErr error
}

type contextKey struct {
	name string
}

ServerContextKey = &contextKey{"http-server"}

func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error {
	l = &onceCloseListener{Listener: l}
	defer l.Close()
    // ...
	ctx := context.WithValue(baseCtx, ServerContextKey, srv)
	for {
		rw, err := l.Accept()
        // ...
		connCtx := ctx
        // ...
		c := srv.newConn(rw)
        // ...
		go c.serve(connCtx)
	}
}

其中newConn會將Accept的返回的net.Conn封裝成一個conn對象，對每個請求都會創(chuàng)建一個線程來處理，在conn.serve中會針對conn對象創(chuàng)建讀寫器并將內(nèi)容置入緩沖區(qū)，在for中調(diào)用readRequest函數(shù)傳入上下文，在readRequest中讀取請求體req，并返回一個ResponseWriter的接口對象，用于向請求方返回響應(yīng)，并在調(diào)用serverHandler的ServeHTTP方法

type conn struct {
	server *Server
	rwc net.Conn
    // ...
}

func (c *conn) serve(ctx context.Context) {
	c.remoteAddr = c.rwc.RemoteAddr().String()

	ctx = context.WithValue(ctx, LocalAddrContextKey, c.rwc.LocalAddr())
	ctx, cancelCtx := context.WithCancel(ctx)
	c.cancelCtx = cancelCtx
	defer cancelCtx()

	c.r = &connReader{conn: c}
	c.bufr = newBufioReader(c.r)
	c.bufw = newBufioWriterSize(checkConnErrorWriter{c}, 4<<10)

	for {
		w, _ := c.readRequest(ctx)
		serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)
		w.finishRequest()
		...
	}
}

serverHandler的ServeHTTP方法用來根據(jù)路由分配handler，如果Server的Handler為空就是用默認的DefaultServerMux，對應(yīng)上了文章一開始調(diào)用ListenAndServe的第二個參數(shù)，如果為空就使用默認路由器對象，最后調(diào)用路由器的ServeHTTP函數(shù)。

type serverHandler struct {
	srv *Server
}

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

	handler.ServeHTTP(rw, req)
}

接下來流程如下,依次調(diào)用返回命中的handler，如果沒有命中，則采用模糊匹配命中，最后調(diào)用handler的ServeHTTP函數(shù)，因為注冊路由時候的函數(shù)在注冊時候被強轉(zhuǎn)成HandleFunc函數(shù)類型，該類型是實現(xiàn)ServeHTTP方法的，所以執(zhí)行handler的ServeHTTP方法就是執(zhí)行注冊路由是對應(yīng)的處理函數(shù)。

func (mux *ServeMux) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
    h, _ := mux.Handler(r)
    h.ServeHTTP(w, r)
}


func (mux *ServeMux) Handler(r *Request) (h Handler, pattern string) {
    // ...
    return mux.handler(host, r.URL.Path)
}

func (mux *ServeMux) handler(host, path string) (h Handler, pattern string) {
	mux.mu.RLock()
	defer mux.mu.RUnlock()

    return mux.match(path)
}

func (mux *ServeMux) match(path string) (h Handler, pattern string) {
	v, ok := mux.m[path]
	if ok {
		return v.h, v.pattern
	}

	for _, e := range mux.es {
		if strings.HasPrefix(path, e.pattern) {
			return e.h, e.pattern
		}
	}
	return nil, ""
}

到此這篇關(guān)于go標準庫net/http服務(wù)端的實現(xiàn)示例的文章就介紹到這了,更多相關(guān)go net/http服務(wù)端內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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