一文详解Golang中net/http包的实现原理
来源:脚本之家
时间:2022-12-29 09:17:05 419浏览 收藏
知识点掌握了,还需要不断练习才能熟练运用。下面golang学习网给大家带来一个Golang开发实战,手把手教大家学习《一文详解Golang中net/http包的实现原理》,在实现功能的过程中也带大家重新温习相关知识点,温故而知新,回头看看说不定又有不一样的感悟!
http包执行流程
net/http包的web工作原理大致就是如下四个部分组成了:端口监听、请求解析、路由分配、响应处理。更加代码化的说就是:创建 ServerSocket, 绑定并listen,accept连接,创建go协程服务一个连接。

具体流程如下:
- 服务端创建
Listen Socket,绑定并监听指定的IP地址和端口,等待客户端请求到来;ListenAndServer(...) - 客户端与
Listen Socket连接,确认请求后,客户端得到Client Socket,客户端通过这个与Listen Socket通信;srv.Server(...) - 服务端创建一个协程来处理客户端请求,首先从
Client Socket读取Http请求的协议头和数据,交给响应的Handler处理, Handler处理完毕后,结果通过Client Socket写给客户端。c.server(...)
http包源码分析
在上面的流程中中,起关键作用的函数为http.ListenAndServe,Go就是利用这个方法,实现了web服务中的端口监听、请求解析、路由分配、响应处理四大功能。
端口监听
服务器中的http.ListenAndServer()方法启动服务:
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
return server.ListenAndServe()
}
生成Server结构体,调用其方法ListenAndServer
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)
}
net.Listen来进行对地址的监听,返回一个listener,传递给server.Server()方法。
func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error {
if fn := testHookServerServe; fn != nil {
fn(srv, l) // call hook with unwrapped listener
}
origListener := l
l = &onceCloseListener{Listener: l}
defer l.Close()
if err := srv.setupHTTP2_Serve(); err != nil {
return err
}
if !srv.trackListener(&l, true) {
return ErrServerClosed
}
defer srv.trackListener(&l, false)
baseCtx := context.Background()
if srv.BaseContext != nil {
baseCtx = srv.BaseContext(origListener)
if baseCtx == nil {
panic("BaseContext returned a nil context")
}
}
var tempDelay time.Duration // how long to sleep on accept failure
ctx := context.WithValue(baseCtx, ServerContextKey, srv)
for { //循环逻辑,接收请求处理
//有新的连接
rw, err := l.Accept()
if err != nil {
select {
case max {
tempDelay = max
}
srv.logf("http: Accept error: %v; retrying in %v", err, tempDelay)
time.Sleep(tempDelay)
continue
}
return err
}
connCtx := ctx
if cc := srv.ConnContext; cc != nil {
connCtx = cc(connCtx, rw)
if connCtx == nil {
panic("ConnContext returned nil")
}
}
tempDelay = 0
//创建新的连接
c := srv.newConn(rw)
c.setState(c.rwc, StateNew) // before Serve can return
//启动新的goroutine进行处理
go c.serve(connCtx)
}
}
主要进行了两项工作,一项是在for死循环里面,通过l.Accept()来接受请求返回连接Conn,并处理相关的报错,根据该连接创建对应的goroutine来执行conn.serve(ctx),各个请求之间是相互不影响的,提高并发性能。 另一项工作是新建context用于管理这些生成的goroutine,context作为参数被传入;
请求解析
// Serve a new connection.
func (c *conn) serve(ctx context.Context) {
// ...
}
函数代码比较多,就不贴出来了,具体可以到/net/http/server.go文件中查看,其中使用了defer func() {...}()匿名函数来实现错误输入和恢复、连接关闭;
该方法用于服务一个新的连接。首先,通过readRequest来读取数据,解析请求中的Header、Body和一些校验。接着,使用serverHandler方法来处理request和response。 主要功能实现是serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req),其构造serverHandler类型,并调用ServeHTTP方法;值得注意的是,这里不允许服务器同时处理多个请求;
路由分配
使用者注册一个HandlerFunc,被转为Handler
func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
DefaultServeMux.HandleFunc(pattern, handler)
}
ServeMux的Handle方法,将会对pattern和Handler做map映射。
handler会创建一个锁,同时调用match方法返回一个Handler和pattern。
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
}
}
响应处理
其实就是如何根据路由,找到对应的handler。
在match方法中,对于handler,优先查找m表,若不能找到结果,则在es表中进行匹配,路径长的优先匹配。
func (mux *ServeMux) match(path string) (h Handler, pattern string) {
// Check for exact match first.
v, ok := mux.m[path]
if ok {
return v.h, v.pattern
}
// Check for longest valid match.
var n = 0
for k, v := range mux.m {
if !pathMatch(k, path) {
continue
}
if h == nil || len(k) > n {
n = len(k)
h = v.h
pattern = v.pattern
}
}
return
}
服务端处理完请求后,处理器可以通过ResponseWriter接口创建HTTP响应,ResponseWriter接口具有如下三个方法:
type ResponseWriter interface {
Header() Header
Write([]byte) (int, error)
WriteHeader(statusCode int)
}
今天关于《一文详解Golang中net/http包的实现原理》的内容介绍就到此结束,如果有什么疑问或者建议,可以在golang学习网公众号下多多回复交流;文中若有不正之处,也希望回复留言以告知!
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