Go For Web：Golang http 包详解（源码剖析）

前言：

本文作为解决如何通过 Golang 来编写 Web 应用这个问题的前瞻，对 Golang 中的 Web 基础部分进行一个简单的介绍。目前 Go 拥有成熟的 Http 处理包，所以我们去编写一个做任何事情的动态 Web 程序应该是很轻松的，接下来我们就去学习了解一些关于 Web 的相关基础，了解一些概念，以及 Golang 是如何运行一个 Web 程序的。
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文章目录：

1. Web 的工作方式
2. 用 Go 搭建一个最简单的 Web 服务
3. 了解 Golang 运行 web 的原理
4. Golang http 包详解（源码剖析）

正文：

Golang http 包详解（源码剖析）

前面小节我们认识了 Web 的工作方式，也成功用 Go 搭建了一个最简单的 Web 服务了解了 Golang 运行 Web 的原理。现在我们详细地去解剖以下 http 包，看看它如何实现整个过程的

Go 的 http 包中有两个核心功能：Conn 、ServeMux

Conn 的 goroutine

与我们使用其他语言编写 http 服务器不同， Go为了实现高并发和高性能，使用了 goroutines 来处理 Conn 的读写事件。这样让每个请求都能保持独立，相互不会阻塞，可以高效地响应网络事件，这是 Go 高效的保证。

根据上一节，我们知道 Go 在等待客户端请求里面是这样写的：

点击查看代码

c, err := srv.newConn(rw)
if ree != nil {
	continue
}
go c.serve()

这段代码中，客户端的每一次请求都会创建一个 Conn，这个 Conn 里面保存了这次请求的信息，然后再传递到对应的 handler，该handler中便可以读取到相应的 header 信息，这样保证了每个请求的独立性。

ServeMux 的自定义

在之前我们 使用 conn.server 的时候，其实内部是调用了 http 包默认的路由器也就是DefaultServeMux，通过这个路由器把本次请求的信息传递到了后端的处理函数。那么这个路由器是怎么实现的呢?

结构如下：

• 首先是一个 自定义类型结构体 ServeMux 其中包含一个 锁
  和一个 路由规则
  

• 路由规则中一个 string 对应一个 mux 实体，我们来看看 muxEntry 它也是一个自定义类型结构体，包含一个 布尔值，一个Handler 处理函数
  

• 最后再来看看 Handler 的定义，它其实是一个接口，实现了 ServeHTTP 这个函数
  

这个时候我们可以回过头来看我们之前自己写的 Web 服务器

点击查看代码

// Handler处理函数
func sayhelloName(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	r.ParseForm() // 解析参数，默认不会解析
	fmt.Println(r.Form)// 以下这些信息是输出到服务端的打印信息：请求表单form、路径path、格式scheme
	fmt.Println("path", r.URL.Path)
	fmt.Println("scheme", r.URL.Scheme)
	fmt.Println(r.Form["url_long"])
	for k, v := range r.Form {
		fmt.Println("key:", k)
		fmt.Println("val:", strings.Join(v, ""))
	}
	fmt.Fprintln(w, "Hello astaxie!") // 输出到客户端
}

调用： `http.HandleFunc("/", sayhelloName) // 设置访问的路由`

我们会发现，我们自己写的 sayhelloName 函数并没有实现 ServeHTTP 这个函数，也就是说按照常理我们并没有实现 Handler 这个接口，那我们是怎么添加的？

原来， http 包里面还定义了一个自定义函数类型 HandlerFunc，而我们定义的函数 sayhelloName 就是这个 HandlerFunc 调用之后的结果，这个自定义函数类型默认会实现 ServeHTTP 这个方法，即我们调用了 HandlerFunc(f)强制类型转换 f 成为了 HandlerFunc 类型，这样 f 就拥有了ServeHTTP 方法

路由器里存储好了相应的路由规则（Response / Request）之后，那么具体的请求又是怎么分发的呢？
路由器接收到请求之后调用 mux.handler(r).ServeHTTP(w,r)
也就是调用对应路由的 handler 的 ServerHTTP 接口，让我们来看看
mux.handler(r)是怎么处理的↓

我们可以看到它是根据用户请求的 URL 和路由器里面存储的 map 去匹配的，当匹配到之后返回存储的 handler，调用这个 handler 的 ServeHTTP 接口就可以执行相应的函数了

通过上面的介绍，我们大致了解了整个构建路由的过程，Go其实支持外部实现的路由器 而 ListenAndServe 的第二个参数就是用来配置外部路由器的，它是一个 Handler 接口，所以我们的外部路由只要实现了 Handler 接口就可以发挥作用，因此我们可以在自己实现的路由器的 ServeHTTP 里面实现自定义的路由功能

贴个代码↓

点击查看代码

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

type MyMux struct {
}

func (p *MyMux) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	if r.URL.Path == "/" {
		sayhelloName2(w, r)
		return
	} else {
		http.NotFound(w, r)
		return
	}
}

func sayhelloName2(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello myroute!")
}

func main() {
	mux := &MyMux{}
	http.ListenAndServe(":9090", mux)
}

实现效果：

Go 代码的执行流程

最后我们来梳理一下整个代码的执行过程

• 首先调用 Http.HandleFunc
  按照顺序做了这几件事：

1. 调用了 DefaultServeMux 的 HandleFunc
2. 调用了 DefaultServeMux 的 Handler
3. 往 DefaultServeMux 的 map[string]muxEntry 中增加对应的handler 和 路由规则

• 其次调用 http.ListenAndServe(":9090",nil)
  按顺序做了这几件事：

1. 实例化 Server

2. 调用 Server 的 ListenAndServer()

3. 调用 net.Listen("tcp", addr)监听端口

4. 启动一个 for 循环，在循环题中 Accept 请求

5. 对每一个请求实例化一个 Conn，并且开启一个 goroutine 为这个请求开一个 go.c.serve()

6. 读取每个请求的内容 w, err := c.readRequest()

7. 判断 handler 是否为空，如果没有就设置 handler（默认设置）

8. 调用 handler 的ServeHTTP

9. 进入到 DefaultServerMux.ServeHTTP

10. 根据 request 选择 handler， 并且进去到这个 handler 的 ServerHTTP
    

11. 选择 handler
    A 判断是否有路由能满足这个 request （循环遍历 ServerMux 的 muxEntry）
    B 如果满足，则调用这个路由 handler 的 ServeHTTP
    C 如果不满足，则调用 NotFoundHandler 的 ServeHTTP

总结

到这里为止我们从第一章介绍了 HTTP 协议，DNS 解析过程，了解了 Web 的工作方式，第二章分别用 Go 搭建一个最简单的 Web 服务，并且了解 Golang 运行 web 的原理，在最后一章，我们还深入到 net/http 包中的源码里为大家揭开了更底层的原理

既然对 Go 开发 Web 有了初步的了解，接下来我们就可以有十足的信心去学习更多 Go For Web 的后续内容了！

关于 Golang 基础部分 以及 计算机网络部分读者可以参阅我的往期 blog👇
Goalng：基础复习一遍过

漫谈计算机网络：网络层 ------ 重点：IP协议与互联网路由选择协议

以上

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• 前言：
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•          Conn 的 goroutine
•          ServeMux 的自定义
•          Go 代码的执行流程
• 总结

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