211 lines
6.5 KiB
Markdown
211 lines
6.5 KiB
Markdown
# 3.4 Go 的 http 套件詳解
|
||
前面小節介紹了 Go 怎麼樣實現了 Web 工作模式的一個流程，這一小節，我們將詳細地解剖一下 http 套件，看它到底是怎樣實現整個過程的。
|
||
|
||
Go 的 http 有兩個核心功能：Conn、ServeMux
|
||
|
||
## Conn 的 goroutine
|
||
|
||
與我們一般編寫的 http 伺服器不同, Go 為了實現高併發和高效能, 使用了 goroutines 來處理 Conn 的讀寫事件, 這樣每個請求都能保持獨立，相互不會阻塞，可以高效的回應網路事件。這是 Go 高效的保證。
|
||
|
||
Go 在等待客戶端請求裡面是這樣寫的：
|
||
|
||
```Go
|
||
|
||
c, err := srv.newConn(rw)
|
||
if err != nil {
|
||
continue
|
||
}
|
||
go c.serve()
|
||
```
|
||
|
||
這裡我們可以看到客戶端的每次請求都會建立一個 Conn，這個 Conn 裡面儲存了該次請求的資訊，然後再傳遞到對應的 handler，該 handler 中便可以讀取到相應的 header 資訊，這樣保證了每個請求的獨立性。
|
||
|
||
## ServeMux 的自訂
|
||
我們前面小節講述 conn.server 的時候，其實內部是呼叫了 http 套件預設的路由器，透過路由器把本次請求的資訊傳遞到了後端的處理函式。那麼這個路由器是怎麼實現的呢？
|
||
|
||
它的結構如下：
|
||
|
||
```Go
|
||
|
||
type ServeMux struct {
|
||
mu sync.RWMutex //鎖，由於請求涉及到併發處理，因此這裡需要一個鎖機制
|
||
m map[string]muxEntry // 路由規則，一個 string 對應一個 mux 實體，這裡的 string 就是註冊的路由表示式
|
||
hosts bool // 是否在任意的規則中帶有 host 資訊
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
下面看一下 muxEntry
|
||
|
||
```Go
|
||
|
||
type muxEntry struct {
|
||
explicit bool // 是否精確匹配
|
||
h Handler // 這個路由表示式對應哪個 handler
|
||
|
||
pattern string //匹配字串
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
接著看一下 Handler 的定義
|
||
|
||
```Go
|
||
|
||
type Handler interface {
|
||
ServeHTTP(ResponseWriter, *Request) // 路由實現器
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
Handler 是一個介面，但是前一小節中的 `sayhelloName` 函式並沒有實現 ServeHTTP 這個介面，為什麼能新增呢？原來在 http 套件裡面還定義了一個型別`HandlerFunc`，我們定義的函式 `sayhelloName` 就是這個 HandlerFunc 呼叫之後的結果，這個型別預設就實現了 ServeHTTP 這個介面，即我們呼叫了 HandlerFunc(f)，強制型別轉換 f 成為 HandlerFunc 型別，這樣 f 就擁有了 ServeHTTP 方法。
|
||
|
||
```Go
|
||
|
||
type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)
|
||
|
||
// ServeHTTP calls f(w, r).
|
||
func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
|
||
f(w, r)
|
||
}
|
||
```
|
||
路由器裡面儲存好了相應的路由規則之後，那麼具體的請求又是怎麼分發的呢？請看下面的程式碼，預設的路由器實現了`ServeHTTP`：
|
||
|
||
```Go
|
||
|
||
func (mux *ServeMux) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
|
||
if r.RequestURI == "*" {
|
||
w.Header().Set("Connection", "close")
|
||
w.WriteHeader(StatusBadRequest)
|
||
return
|
||
}
|
||
h, _ := mux.Handler(r)
|
||
h.ServeHTTP(w, r)
|
||
}
|
||
```
|
||
如上所示路由器接收到請求之後，如果是`*`那麼關閉連結，不然呼叫`mux.Handler(r)`回傳對應設定路由的處理 Handler，然後執行`h.ServeHTTP(w, r)`
|
||
|
||
也就是呼叫對應路由的 handler 的 ServerHTTP 介面，那麼 mux.Handler(r)怎麼處理的呢？
|
||
|
||
```Go
|
||
|
||
func (mux *ServeMux) Handler(r *Request) (h Handler, pattern string) {
|
||
if r.Method != "CONNECT" {
|
||
if p := cleanPath(r.URL.Path); p != r.URL.Path {
|
||
_, pattern = mux.handler(r.Host, p)
|
||
return RedirectHandler(p, StatusMovedPermanently), pattern
|
||
}
|
||
}
|
||
return mux.handler(r.Host, r.URL.Path)
|
||
}
|
||
|
||
func (mux *ServeMux) handler(host, path string) (h Handler, pattern string) {
|
||
mux.mu.RLock()
|
||
defer mux.mu.RUnlock()
|
||
|
||
// Host-specific pattern takes precedence over generic ones
|
||
if mux.hosts {
|
||
h, pattern = mux.match(host + path)
|
||
}
|
||
if h == nil {
|
||
h, pattern = mux.match(path)
|
||
}
|
||
if h == nil {
|
||
h, pattern = NotFoundHandler(), ""
|
||
}
|
||
return
|
||
}
|
||
```
|
||
原來他是根據使用者請求的 URL 和路由器裡面儲存的 map 去匹配的，當匹配到之後回傳儲存的 handler，呼叫這個 handler 的 ServeHTTP 介面就可以執行到相應的函數了。
|
||
|
||
透過上面這個介紹，我們了解了整個路由過程，Go 其實支援外部實現的路由器 `ListenAndServe`的第二個參數就是用以配置外部路由器的，它是一個 Handler 介面，即外部路由器只要實現了 Handler 介面就可以，我們可以在自己實現的路由器的 ServeHTTP 裡面實現自訂路由功能。
|
||
|
||
如下程式碼所示，我們自己實現了一個簡易的路由器
|
||
|
||
```Go
|
||
|
||
package main
|
||
|
||
import (
|
||
"fmt"
|
||
"net/http"
|
||
)
|
||
|
||
type MyMux struct {
|
||
}
|
||
|
||
func (p *MyMux) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
|
||
if r.URL.Path == "/" {
|
||
sayhelloName(w, r)
|
||
return
|
||
}
|
||
http.NotFound(w, r)
|
||
return
|
||
}
|
||
|
||
func sayhelloName(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
|
||
fmt.Fprintf(w, "Hello myroute!")
|
||
}
|
||
|
||
func main() {
|
||
mux := &MyMux{}
|
||
http.ListenAndServe(":9090", mux)
|
||
}
|
||
```
|
||
## Go 程式碼的執行流程
|
||
|
||
透過對 http 套件的分析之後，現在讓我們來梳理一下整個的程式碼執行過程。
|
||
|
||
- 首先呼叫 Http.HandleFunc
|
||
|
||
按順序做了幾件事：
|
||
|
||
1 呼叫了 DefaultServeMux 的 HandleFunc
|
||
|
||
|
||
2 呼叫了 DefaultServeMux 的 Handle
|
||
|
||
|
||
3 往 DefaultServeMux 的 map[string]muxEntry 中增加對應的 handler 和路由規則
|
||
|
||
- 其次呼叫 http.ListenAndServe(":9090", nil)
|
||
|
||
按順序做了幾件事情：
|
||
|
||
1 實體化 Server
|
||
|
||
2 呼叫 Server 的 ListenAndServe()
|
||
|
||
3 呼叫 net.Listen("tcp", addr)監聽埠
|
||
|
||
4 啟動一個 for 迴圈，在迴圈體中 Accept 請求
|
||
|
||
5 對每個請求實體化一個 Conn，並且開啟一個 goroutine 為這個請求進行服務 go c.serve()
|
||
|
||
6 讀取每個請求的內容 w, err := c.readRequest()
|
||
|
||
7 判斷 handler 是否為空，如果沒有設定 handler（這個例子就沒有設定 handler），handler 就設定為 DefaultServeMux
|
||
|
||
|
||
8 呼叫 handler 的 ServeHttp
|
||
|
||
|
||
9 在這個例子中，下面就進入到 DefaultServeMux.ServeHttp
|
||
|
||
10 根據 request 選擇 handler，並且進入到這個 handler 的 ServeHTTP
|
||
|
||
|
||
mux.handler(r).ServeHTTP(w, r)
|
||
|
||
11 選擇 handler：
|
||
|
||
A 判斷是否有路由能滿足這個 request（迴圈遍歷 ServeMux 的 muxEntry）
|
||
|
||
B 如果有路由滿足，呼叫這個路由 handler 的 ServeHTTP
|
||
|
||
|
||
C 如果沒有路由滿足，呼叫 NotFoundHandler 的 ServeHTTP
|
||
|
||
|
||
## links
|
||
* [目錄](<preface.md>)
|
||
* 上一節：[Go 如何使得 web 工作](<03.3.md>)
|
||
* 下一節：[小結](<03.5.md>)
|