怎么進行Go語言HTTP Server源碼分析

這期內容當中小編將會給大家帶來有關怎么進行Go語言HTTP Server源碼分析，文章內容豐富且以專業的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

Go語言中HTTP Server:

HTTP  server，顧名思義，支持http協議的服務器，HTTP是一個簡單的請求-響應協議，通常運行在TCP之上。通過客戶端發送請求給服務器得到對應的響應。

HTTP服務簡單實現

package main  import (     "fmt"     "net/http" )  //③處理請求，返回結果 func Hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {     fmt.Fprintln(w, "hello world") }  func main() {     //①路由注冊     http.HandleFunc("/", Hello)      //②服務監聽     http.ListenAndServe(":8080", nil) }

你以為這樣就結束了嗎，不才剛剛開始。

源碼分析

①路由注冊

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

DefaultServeMux是什么?

DefaultServeMux是ServeMux的一個實例。

ServeMux又是什么?

// DefaultServeMux is the default ServeMux used by Serve. var DefaultServeMux = &defaultServeMux  var defaultServeMux ServeMux  type ServeMux struct {     mu    sync.RWMutex     m     map[string]muxEntry     hosts bool  }  type muxEntry struct {     explicit bool     h        Handler     pattern  string }

ServeMux主要通過map[string]muxEntry，來存儲了具體的url模式和handler(此handler是實現Handler接口的類型)。通過實現Handler的ServeHTTP方法，來匹配路由(這一點下面源碼會講到)

很多地方都涉及到了Handler,那么Handler是什么?

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

此接口可以算是HTTP Server一個樞紐

func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {     mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler)) }  type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)  func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {     f(w, r) }

從代碼中可以看出HandlerFunc是一個函數類型，并實現了Handler接口。當通過調用HandleFunc()，把Hello強轉為HandlerFunc類型時，就意味著  Hello函數也實現ServeHTTP方法。

ServeMux的Handle方法:

func (mux *ServeMux) Handle(pattern string, handler Handler) {     mux.mu.Lock()     defer mux.mu.Unlock()      if pattern == "" {         panic("http: invalid pattern " + pattern)     }     if handler == nil {         panic("http: nil handler")     }     if mux.m[pattern].explicit {         panic("http: multiple registrations for " + pattern)     }      if mux.m == nil {         mux.m = make(map[string]muxEntry)     }     //把handler和pattern模式綁定到     //map[string]muxEntry的map上     mux.m[pattern] = muxEntry{explicit: true, h: handler, pattern: pattern}      if pattern[0] != '/' {         mux.hosts = true     }    //這里是綁定靜態目錄，不作為本片重點。     n := len(pattern)     if n > 0 && pattern[n-1] == '/' && !mux.m[pattern[0:n-1]].explicit {          path := pattern         if pattern[0] != '/' {             path = pattern[strings.Index(pattern, "/"):]         }         url := &url.URL{Path: path}         mux.m[pattern[0:n-1]] = muxEntry{h: RedirectHandler(url.String(), StatusMovedPermanently), pattern: pattern}     } }

上面的流程就完成了路由注冊。

②服務監聽

type Server struct { 
    Addr         string         
    Handler      Handler        
    ReadTimeout  time.Duration  
    WriteTimeout time.Duration  
    TLSConfig    *tls.Config    
    MaxHeaderBytes int  
    TLSNextProto map[string]func(*Server, *tls.Conn, Handler)  
    ConnState func(net.Conn, ConnState) 
    ErrorLog *log.Logger 
    disableKeepAlives int32        nextProtoOnce     sync.Once  
    nextProtoErr      error      
}  
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error { 
    server := &Server{Addr: addr, Handler: handler} 
    return server.ListenAndServe() 
}  
//初始化監聽地址Addr，同時調用Listen方法設置監聽。 
//***將監聽的TCP對象傳入Serve方法： 
func (srv *Server) ListenAndServe() error { 
        addr := srv.Addr 
        if addr == "" { 
            addr = ":http" 
        } 
        ln, err := net.Listen("tcp", addr) 
        if err != nil { 
            return err 
        } 
        return srv.Serve(tcpKeepAliveListener{ln.(*net.TCPListener)}) 
    } 

Serve(l net.Listener)為每個請求開啟goroutine的設計，保證了go的高并發。

func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error {     defer l.Close()     if fn := testHookServerServe; fn != nil {         fn(srv, l)     }     var tempDelay time.Duration // how long to sleep on accept failure      if err := srv.setupHTTP2_Serve(); err != nil {         return err     }      srv.trackListener(l, true)     defer srv.trackListener(l, false)      baseCtx := context.Background() // base is always background, per Issue 16220     ctx := context.WithValue(baseCtx, ServerContextKey, srv)     ctx = context.WithValue(ctx, LocalAddrContextKey, l.Addr())     //開啟循環進行監聽     for {        //通過Listener的Accept方法用來獲取連接數據         rw, e := l.Accept()         if e != nil {             select {             case <-srv.getDoneChan():                 return ErrServerClosed             default:             }             if ne, ok := e.(net.Error); ok && ne.Temporary() {                 if tempDelay == 0 {                     tempDelay = 5 * time.Millisecond                 } else {                     tempDelay *= 2                 }                 if max := 1 * time.Second; tempDelay > max {                     tempDelay = max                 }                 srv.logf("http: Accept error: %v; retrying in %v", e, tempDelay)                 time.Sleep(tempDelay)                 continue             }             return e         }         tempDelay = 0         //通過獲得的連接數據，創建newConn連接對象         c := srv.newConn(rw)                 c.setState(c.rwc, StateNew) // before Serve can return        //開啟goroutine發送連接請求         go c.serve(ctx)     } }

serve()為核心,讀取對應的連接數據進行分配

func (c *conn) serve(ctx context.Context) {     c.remoteAddr = c.rwc.RemoteAddr().String()         //連接關閉相關的處理     defer func() {         if err := recover(); err != nil && err != ErrAbortHandler {             const size = 64 << 10             buf := make([]byte, size)             buf = buf[:runtime.Stack(buf, false)]             c.server.logf("http: panic serving %v: %v\n%s", c.remoteAddr, err, buf)         }         if !c.hijacked() {             c.close()             c.setState(c.rwc, StateClosed)         }     }()      .....      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 {         //讀取客戶端的請求         w, err := c.readRequest(ctx)         if c.r.remain != c.server.initialReadLimitSize() {             // If we read any bytes off the wire, we're active.             c.setState(c.rwc, StateActive)         }                 .................         //處理網絡數據的狀態         // Expect 100 Continue support         req := w.req         if req.expectsContinue() {             if req.ProtoAtLeast(1, 1) && req.ContentLength != 0 {                 // Wrap the Body reader with one that replies on the connection                 req.Body = &expectContinueReader{readCloser: req.Body, resp: w}             }         } else if req.Header.get("Expect") != "" {             w.sendExpectationFailed()             return         }          c.curReq.Store(w)          if requestBodyRemains(req.Body) {             registerOnHitEOF(req.Body, w.conn.r.startBackgroundRead)         } else {             if w.conn.bufr.Buffered() > 0 {                 w.conn.r.closeNotifyFromPipelinedRequest()             }             w.conn.r.startBackgroundRead()         }          //調用serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)         //方法處理請求         serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)         w.cancelCtx()         if c.hijacked() {             return         }         w.finishRequest()         if !w.shouldReuseConnection() {             if w.requestBodyLimitHit || w.closedRequestBodyEarly() {                 c.closeWriteAndWait()             }             return         }         c.setState(c.rwc, StateIdle)         c.curReq.Store((*response)(nil))          if !w.conn.server.doKeepAlives() {             return         }          if d := c.server.idleTimeout(); d != 0 {             c.rwc.SetReadDeadline(time.Now().Add(d))             if _, err := c.bufr.Peek(4); err != nil {                 return             }         }         c.rwc.SetReadDeadline(time.Time{})     } }

③處理請求，返回結果

serverHandler  主要初始化路由多路復用器。如果server對象沒有指定Handler，則使用默認的DefaultServeMux作為路由多路復用器。并調用初始化Handler的ServeHTTP方法。

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

這里就是之前提到的匹配路由的具體代碼

func (mux *ServeMux) ServeHTTP (w ResponseWriter, r *Request) { 
    if r.RequestURI == "*" { 
        if r.ProtoAtLeast(1, 1) { 
            w.Header().Set("Connection", "close") 
        } 
        w.WriteHeader(StatusBadRequest) 
        return 
    } 
    //匹配注冊到路由上的handler函數 
    h, _ := mux.Handler(r) 
    //調用handler函數的ServeHTTP方法 
    //即Hello函數，然后把數據寫到http.ResponseWriter 
    //對象中返回給客戶端。 
    h.ServeHTTP(w, r) 
} 
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) 
            url := *r.URL 
            url.Path = p 
            return RedirectHandler(url.String(), 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 { 
        //如 127.0.0.1/hello 
        h, pattern = mux.match(host + path) 
    } 
    if h == nil { 
        // 如  /hello 
        h, pattern = mux.match(path) 
    } 
    if h == nil { 
        h, pattern = NotFoundHandler(), "" 
    } 
    return 
}  
func (mux *ServeMux) match(path string) (h Handler, pattern string) { 
    var n = 0 
    for k, v := range mux.m { 
        if !pathMatch(k, path) { 
            continue 
        } 
      //通過迭代m尋找出注冊路由的patten模式 
      //與實際url匹配的handler函數并返回。 
        if h == nil || len(k) > n { 
            n = len(k) 
            h = v.h 
            pattern = v.pattern 
        } 
    } 
    return 
} 
func pathMatch(pattern, path string) bool { 
    if len(pattern) == 0 { 
        // should not happen 
        return false 
    } 
    n := len(pattern) 
        //如果注冊模式與請求uri一樣返回true，否則false 
    if pattern[n-1] != '/' { 
        return pattern == path 
    } 
        //靜態文件匹配 
    return len(path) >= n && path[0:n] == pattern 
} 

將數據寫給客戶端

//主要代碼，通過層層封裝才走到這一步  func (w checkConnErrorWriter) Write(p []byte) (n int, err error) {     n, err = w.c.rwc.Write(p)     if err != nil && w.c.werr == nil {         w.c.werr = err         w.c.cancelCtx()     }     return }

serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)當請求結束后，就開始執行連接斷開的相關邏輯。

總結

Go語言通過一個ServeMux實現了的路由多路復用器來管理路由。同時提供一個Handler接口提供ServeHTTP方法，實現handler接口的函數，可以處理實際request并返回response。

ServeMux和handler函數的連接橋梁就是Handler接口。ServeMux的ServeHTTP方法實現了尋找注冊路由的handler的函數，并調用該handler的ServeHTTP方法。

所以說Handler接口是一個重要樞紐。

簡單梳理下整個請求響應過程，如下圖

上述就是小編為大家分享的怎么進行Go語言HTTP Server源碼分析了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道。