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《Go语言四十二章经》第三十六章 net/http包

发布时间:2019-11-28 作者:李骁 访问量:1790

《Go语言四十二章经》第三十六章 net/http包

在Go中,搭建一个HTTP server简单到令人难以置信。只需要引入net/http包,写几行代码,一个HTTP服务器就可以正常运行并接受访问请求。

下面就是Go最简单的HTTP服务器:

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

func myfunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "hi")
}

func main() {
	http.HandleFunc("/", myfunc)
	http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

编译运行程序,然后打开浏览器访问 http://localhost:8080/ , 我们可以看到网页输出"hi" ! 就这么简单,我们实现了一个HTTPserver!

下面我们通过分析net/http的源代码,来深入理解这个包的实现原理。在net/http源代码中,我们可以深深体会到Go语言的结构体(以及自定义类型)、接口、方法简单组合的设计哲学。这个包最主要的文件有4个,分别是: client.go server.go request.go response.go

这四个文件也分别代表了HTTP中最重要的4个部分,HTTP Request 请求、 HTTP Response 响应、HTTP Client客户端和HTTP Server 服务端,所以我们先从这四个方面来了解net/http包:

36.1 Request

HTTP Request请求是由客户端发出的消息, 用来使服务器执行动作.发出的消息包括起始行, Headers, Body。

在net/http包中,request.go文件定义了结构:

type Request struct 

HTTP Request请求是HTTP Client客户端向HTTP Server服务端发出的消息,或者是HTTP Server服务端收到的一个请求,但是HTTP Server服务端和HTTP Client客户端使用Request时语义区别很大。我们一般使用 http.NewRequest来构造一个HTTP Request请求,可能包括HTTP Headers信息,cookies信息等,然后发给服务端:

// 利用指定的method, url以及可选的body返回一个新的请求.如果body参数实现了
// io.Closer接口,Request返回值的Body 字段会被设置为body,并会被Client
// 类型的Do、Post和PostForm方法以及Transport.RoundTrip方法关闭。 
func NewRequest(method, urlStr string, body io.Reader) (*Request, error) 

// 从b中读取和解析一个请求. 
func ReadRequest(b *bufio.Reader) (req *Request, err error)

// 给request添加cookie, AddCookie向请求中添加一个cookie.按照RFC 6265 
// section 5.4的规则, AddCookie不会添加超过一个Cookie头字段.
// 这表示所有的cookie都写在同一行, 用分号分隔(cookie内部用逗号分隔属性) 
func (r *Request) AddCookie(c *Cookie)

// 返回request中指定名name的cookie,如果没有发现,返回ErrNoCookie 
func (r *Request) Cookie(name string) (*Cookie, error)

// 返回该请求的所有cookies 
func (r *Request) Cookies() []*Cookie

// 利用提供的用户名和密码给http基本权限提供具有一定权限的header。
// 当使用http基本授权时,用户名和密码是不加密的 
func (r *Request) SetBasicAuth(username, password string)

// 如果在request中发送,该函数返回客户端的user-Agent
func (r *Request) UserAgent() string

// 对于指定格式的key,FormFile返回符合条件的第一个文件,如果有必要的话,
// 该函数会调用ParseMultipartForm和ParseForm。 
func (r *Request) FormFile(key string) (multipart.File, *multipart.FileHeader, error)

// 返回key获取的队列中第一个值。在查询过程中post和put中的主题参数优先级
// 高于url中的value。为了访问相同key的多个值,调用ParseForm然后直接
// 检查RequestForm。 
func (r *Request) FormValue(key string) string

// 如果这是一个有多部分组成的post请求,该函数将会返回一个MIME 多部分reader,
// 否则的话将会返回一个nil和error。使用本函数代替ParseMultipartForm
// 可以将请求body当做流stream来处理。 
func (r *Request) MultipartReader() (*multipart.Reader, error)

// 解析URL中的查询字符串,并将解析结果更新到r.Form字段。对于POST或PUT
// 请求,ParseForm还会将body当作表单解析,并将结果既更新到r.PostForm也
// 更新到r.Form。解析结果中,POST或PUT请求主体要优先于URL查询字符串
// (同名变量,主体的值在查询字符串的值前面)。如果请求的主体的大小没有被
// MaxBytesReader函数设定限制,其大小默认限制为开头10MB。
// ParseMultipartForm会自动调用ParseForm。重复调用本方法是无意义的。
func (r *Request) ParseForm() error 

// ParseMultipartForm将请求的主体作为multipart/form-data解析。
// 请求的整个主体都会被解析,得到的文件记录最多 maxMemery字节保存在内存,
// 其余部分保存在硬盘的temp文件里。如果必要,ParseMultipartForm会
// 自行调用 ParseForm。重复调用本方法是无意义的。
func (r *Request) ParseMultipartForm(maxMemory int64) error 

// 返回post或者put请求body指定元素的第一个值,其中url中的参数被忽略。
func (r *Request) PostFormValue(key string) string 

// 检测在request中使用的http协议是否至少是major.minor 
func (r *Request) ProtoAtLeast(major,minor int) bool

// 如果request中有refer,那么refer返回相应的url。Referer在request
// 中是拼错的,这个错误从http初期就已经存在了。该值也可以从Headermap中
// 利用Header["Referer"]获取;在使用过程中利用Referer这个方法而
// 不是map的形式的好处是在编译过程中可以检查方法的错误,而无法检查map中
// key的错误。
func (r *Request) Referer() string 

// Write方法以有线格式将HTTP/1.1请求写入w(用于将请求写入下层TCPConn等)
// 。本方法会考虑请求的如下字段:Host URL Method (defaults to "GET")
//  Header ContentLength TransferEncoding Body如果存在Body,
// ContentLength字段<= 0且TransferEncoding字段未显式设置为
// ["identity"],Write方法会显式添加”Transfer-Encoding: chunked”
// 到请求的头域。Body字段会在发送完请求后关闭。
func (r *Request) Write(w io.Writer) error 

// 该函数与Write方法类似,但是该方法写的request是按照http代理的格式去写。
// 尤其是,按照RFC 2616 Section 5.1.2,WriteProxy会使用绝对URI
// (包括协议和主机名)来初始化请求的第1行(Request-URI行)。无论何种情况,
// WriteProxy都会使用r.Host或r.URL.Host设置Host头。
func (r *Request) WriteProxy(w io.Writer) error 

36.2 Response

HTTP Response响应是由HTTP Server服务端发出的消息,用来响应HTTP Client端发出的HTTP Request请求。发出的消息包括起始行, Headers, Body。

// 注意是在response.go中定义的,而在server.go有一个
// type response struct  ,注意大小写。这个结构是体现在server端的功能。
type Response struct 

// ReadResponse从r读取并返回一个HTTP 回复。req参数是可选的,指定该回复
// 对应的请求(即是对该请求的回复)。如果是nil,将假设请 求是GET请求。
// 客户端必须在结束resp.Body的读取后关闭它。读取完毕并关闭后,客户端可以
// 检查resp.Trailer字段获取回复的 trailer的键值对。
func ReadResponse(r *bufio.Reader, req *Request) (*Response, error)

// 解析cookie并返回在header中利用set-Cookie设定的cookie值。
func (r *Response) Cookies() []*Cookie 

// 返回response中Location的header值的url。如果该值存在的话,则对于
// 请求问题可以解决相对重定向的问题,如果该值为nil,则返回ErrNOLocation。
func (r *Response) Location() (*url.URL,error) 

// 判定在response中使用的http协议是否至少是major.minor的形式。
func (r *Response) ProtoAtLeast(major, minor int) bool 

// 将response中信息按照线性格式写入w中。
func (r *Response) Write(w io.Writer) error 

36.3 client

HTTP Client客户端主要用来发送HTTP Request请求给HTTP Server服务端,比如以Do方法,Get方法以及Post或PostForm方法发送HTTP Request请求。

// Client具有Do,Get,Head,Post以及PostForm等方法。 其中Do方法可以对
// Request进行一系列的设定,而其他的对request设定较少。如果Client使用默认的
// Client,则其中的Get,Head,Post以及PostForm方法相当于默认的http.Get, 
// http.Post, http.Head以及http.PostForm函数。
type Client struct
 
// 利用GET方法对一个指定的URL进行请求,如果response是如下重定向中的一个
// 代码,则Get之后将会调用重定向内容,最多10次重定向。 
// 301 (永久重定向,告诉客户端以后应该从新地址访问) 
// 302 (暂时性重定向,作为HTTP1.0的标准,PHP的默认Location重定向用到
// 也是302),注:303和307其实是对302的细化。 
// 303 (对于Post请求,它表示请求已经被处理,客户端可以接着使用GET方法去
// 请求Location里的URl) 
// 307 (临时重定向,对于Post请求,表示请求还没有被处理,客户端应该向
// Location里的URL重新发起Post请求)
func Get(url string) (resp *Response, err error) 

// 该函数功能见net中Head方法功能。该方法与默认的defaultClient中
// Head方法一致。
func Head(url string) (resp *Response, err error) 

// 该方法与默认的defaultClient中Post方法一致。
func Post(url string, bodyType string, body io.Reader) (resp *Response, err error)
 
// 该方法与默认的defaultClient中PostForm方法一致。 
func PostForm(url string, data url.Values) (resp *Response, err error)

// Do发送http请求并且返回一个http响应, 遵守client的策略, 如重定向, 
// cookies以及auth等.错误经常是由于策略引起的, 当err是nil时, resp
// 总会包含一个非nil的resp.body.当调用者读完resp.body之后应该关闭它, 
// 如果resp.body没有关闭, 则Client底层RoundTripper将无法重用存在的
// TCP连接去服务接下来的请求, 如果resp.body非nil, 则必须对其进行关闭.
// 通常来说, 经常使用Get, Post, 或者PostForm来替代Do. 
func (c *Client) Do(req *Request) (resp *Response, err error)

// 利用get方法请求指定的url.Get请求指定的页面信息,并返回实体主体。
func (c *Client) Get(url string) (resp *Response, err error) 

// 利用head方法请求指定的url,Head只返回页面的首部。
func (c *Client) Head(url string) (resp *Response, err error) 

// post方法请求指定的URl, 如果body也是一个io.Closer, 则在请求之后关闭它 
func (c *Client) Post(url string, bodyType string, body io.Reader) (resp *Response, err error)

// 利用post方法请求指定的url, 利用data的key和value作为请求体. 
func (c *Client) PostForm(url string, data url.Values) (resp *Response, err error)

http.NewRequest可以灵活的对http Request进行配置,然后再使用http.Client的Do方法发送这个http Request请求。注意:如果使用Post或者PostForm方法,是不能使用http.NewRequest配置请求的,只有Do方法可以定制http.NewRequest。

利用http.Client以及http.NewRequest就可以完整模拟一个HTTP Request请求,包括自定义的HTTP Request请求的头部信息。有了前面介绍的 HTTP Request 请求、HTTP Response 响应、HTTP Client 客户端 三个部分,我们已经可以模拟各种HTTP Request 请求的发送,接收HTTP Response 响应了。

下面我们来模拟HTTP Request请求,请求中附带有cookie信息,通过http.Client的Do方法发送这个请求。

先配置http.NewRequest,然后我们通过http.Client的Do方法来发送任何HTTP Request请求。示例如下:

  • 模拟任何HTTP Request请求:
package main

import (
	"compress/gzip"
	"fmt"
	"io/ioutil"
	"net/http"
	"strconv"
)

func main() {
	// 简式声明一个http.Client空结构体指针对象
	client := &http.Client{}

	// 使用http.NewRequest构建http Request请求
	request, err := http.NewRequest("GET", "http://www.baidu.com", nil)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}

	// 使用http.Cookie结构体初始化一个cookie键值对
	cookie := &http.Cookie{Name: "userId", Value: strconv.Itoa(12345)}

	// 使用前面构建的request方法AddCookie往请求中添加cookie
	request.AddCookie(cookie)

	// 设置request的Header,具体可参考http协议
	request.Header.Set("Accept", "text/html, application/xhtml+xml, application/xml;q=0.9, */*;q=0.8")
	request.Header.Set("Accept-Charset", "GBK, utf-8;q=0.7, *;q=0.3")
	request.Header.Set("Accept-Encoding", "gzip, deflate, sdch")
	request.Header.Set("Accept-Language", "zh-CN, zh;q=0.8")
	request.Header.Set("Cache-Control", "max-age=0")
	request.Header.Set("Connection", "keep-alive")

	// 使用http.Client 来发送request,这里使用了Do方法。
	response, err := client.Do(request)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}

	// 程序结束时关闭response.Body响应流
	defer response.Body.Close()

	// 接收到的http Response 状态值
	fmt.Println(response.StatusCode)
	if response.StatusCode == 200 { // 200意味成功得到http Server返回的http Response信息

		// gzip.NewReader对压缩的返回信息解压(考虑网络传输量,http Server
	// 一般都会对响应压缩后再返回)
		body, err := gzip.NewReader(response.Body)
		if err != nil {
			fmt.Println(err)
		}

		defer body.Close()

		r, err := ioutil.ReadAll(body)
		if err != nil {
			fmt.Println(err)
		}
		// 打印出http Server返回的http Response信息
		fmt.Println(string(r))
	}
}

使用http.Get 发送HTTP Get请求非常简单,在一般简单不需要对http.Request配置的场景下我们可以使用,只需要提供URL即可。

  • 发送一个HTTP Get请求:
package main

import (
	"fmt"
	"io/ioutil"
	"net/http"
)

func main() {
	// var DefaultClient = &Client{}
	// func Get(url string) (resp *Response, err error) {
	// return DefaultClient.Get(url)
	// }
	/*
		func (c *Client) Get(url string) (resp *Response, err error) {
			req, err := NewRequest("GET", url, nil)
			if err != nil {
				return nil, err
			}
			return c.Do(req)
		}
	*/

	// http.Get实际上是DefaultClient.Get(url),Get函数是高度封装的,只有一个参数url。
	// 对于一般的http Request是可以使用,但是不能定制Request
	response, err := http.Get("http://www.baidu.com")
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}

	//程序在使用完回复后必须关闭回复的主体。
	defer response.Body.Close()

	body, _ := ioutil.ReadAll(response.Body)
	fmt.Println(string(body))
}

使用http.Post 发送HTTP Post请求也非常简单,在一般简单不需要对http.Request配置的场景下我们可以使用。

  • 发送一个http.Post请求:
package main

import (
	"fmt"
	"io/ioutil"
	"net/http"
	"strings"
)

func main() {
	// application/x-www-form-urlencoded:为POST的contentType
	// strings.NewReader("mobile=xxxxxxxxxx&isRemberPwd=1") 理解为传递的参数
	resp, err := http.Post("http://localhost:8080/login.do",
		"application/x-www-form-urlencoded", strings.NewReader("mobile=xxxxxxxxxx&isRemberPwd=1"))
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}
	defer resp.Body.Close()
	body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}
	fmt.Println(string(body))
}

使用http.PostForm 发送HTTP Request请求也非常简单,而且可以附带参数的键值对作为请求的body传递到服务端。

  • 发送一个http.PostForm请求:
package main

import (
	"fmt"
	"io/ioutil"
	"net/http"
	"net/url"
)

func main() {
	postParam := url.Values{
		"mobile":      {"xxxxxx"},
		"isRemberPwd": {"1"},
	}
	// 数据的键值会经过URL编码后作为请求的body传递
	resp, err := http.PostForm("http://localhost:8080/login.do", postParam)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}
	defer resp.Body.Close()
	body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}
	fmt.Println(string(body))
}

上面列举了四种HTTP Client客户端发送HTTP Request请求的方式,其中只有Do方法最灵活。

http.Client与http.NewRequest结合可以模拟任何HTTP Request请求,方法是Do。像Get方法,Post方法和PostForm方法,http.NewRequest都是定制好的,所以使用方便但灵活性不够。不过好在有Do方法,我们可以更灵活来配置http.NewRequest。

func NewRequest(method, url string, body io.Reader) (*Request, error)

func (c *Client) Get(url string) (resp *Response, err error) {
	req, err := NewRequest("GET", url, nil)
......

func (c *Client) Post(url string, contentType string, body io.Reader) (resp *Response, err error) {
	req, err := NewRequest("POST", url, body)
......

36.4 HTTP Server 服务端

HTTP Server服务端用来接收并响应HTTP Client端发出的HTTP Request请求,是net/http包中非常重要和关键的一个功能。我们在Go语言中简单就能搭建HTTP服务器,就是因为它的存在。

在server.go文件中还定义了一个非常重要的接口:Handler,另外还有一个结构体response,这和http.Response结构体只有首字母大小写不一致,不过这个response 也是响应,只不过是专门用在服务端,和http.Response结构体是完全两回事。

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

type Server struct

// 监听TCP网络地址srv.Addr然后调用Serve来处理接下来连接的请求。
// 如果srv.Addr是空的话,则使用“:http”。
func (srv *Server) ListenAndServe() error 

// ListenAndServeTLS监听srv.Addr确定的TCP地址,并且会调用Serve
// 方法处理接收到的连接。必须提供证书文件和对应的私钥文 件。如果证书是由
// 权威机构签发的,certFile参数必须是顺序串联的服务端证书和CA证书。
// 如果srv.Addr为空字符串,会使 用”:https”。
func (srv *Server) ListenAndServeTLS(certFile, keyFile string) error 

// 接受Listener l的连接,创建一个新的服务协程。该服务协程读取请求然后调用
// srv.Handler来应答。实际上就是实现了对某个端口进行监听,然后创建相应的连接。 
func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error

// 该函数控制是否http的keep-alives能够使用,默认情况下,keep-alives总是可用的。
// 只有资源非常紧张的环境或者服务端在关闭进程中时,才应该关闭该功能。 
func (s *Server) SetKeepAlivesEnabled(v bool)

// 是一个http请求多路复用器,它将每一个请求的URL和
// 一个注册模式的列表进行匹配,然后调用和URL最匹配的模式的处理器进行后续操作。
type ServeMux

// 初始化一个新的ServeMux 
func NewServeMux() *ServeMux

// 将handler注册为指定的模式,如果该模式已经有了handler,则会出错panic。
func (mux *ServeMux) Handle(pattern string, handler Handler) 

// 将handler注册为指定的模式 
func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request))

// 根据指定的r.Method, r.Host以及r.RUL.Path返回一个用来处理给定请求的handler。
// 该函数总是返回一个非nil的 handler,如果path不是一个规范格式,则handler会
// 重定向到其规范path。Handler总是返回匹配该请求的的已注册模式;在内建重定向
// 处理器的情况下,pattern会在重定向后进行匹配。如果没有已注册模式可以应用于该请求,
// 本方法将返回一个内建的”404 page not found”处理器和一个空字符串模式。
func (mux *ServeMux) Handler(r *Request) (h Handler, pattern string) 

// 该函数用于将最接近请求url模式的handler分配给指定的请求。 
func (mux *ServeMux) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request)

Handler接口应该算是server.go中最关键的接口了,如果我们仔细看这个文件的源代码,将会发现很多结构体实现了这个接口的ServeHTTP方法。

注意这个接口的注释:Handler响应HTTP请求。没错,最终我们的HTTP服务是通过实现ServeHTTP(ResponseWriter, *Request)来达到服务端接收客户端请求并响应。

理解 HTTP 构建的网络应用只要关注两个端---客户端(Clinet)和服务端(Server),两个端的交互来自 Clinet 的 Request,以及Server端的Response。HTTP服务器,主要在于如何接受 Clinet端的 Request,Server端向Client端返回Response。

那这个过程是什么样的呢?要讲清楚这个过程,还需要回到开始的HTTP服务器程序。这里以前面我们了解到的HTTP Request、HTTP Response、HTTP Client作为基础,并重点分析server.go源代码才能讲清楚:

func main() {
	http.HandleFunc("/", myfunc)
	http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

以上两行代码,就成功启动了一个HTTP服务器。我们通过net/http 包源代码分析发现,调用Http.HandleFunc,按顺序做了几件事:

1.Http.HandleFunc调用了DefaultServeMux的HandleFunc

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

2.DefaultServeMux.HandleFunc调用了DefaultServeMux的Handle,DefaultServeMux是一个ServeMux 指针变量。而ServeMux 是Go语言中的Multiplexer(多路复用器),通过Handle匹配pattern 和我们定义的handler(其实就是http.HandlerFunc函数类型变量)。

var DefaultServeMux = &defaultServeMux
var defaultServeMux ServeMux

func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
	mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler))
}

注意: 上面的方法命名Handle,HandleFunc和HandlerFunc,Handler(接口),他们很相似,容易混淆。记住Handle和HandleFunc和pattern 匹配有关,也即往DefaultServeMux的map[string]muxEntry中增加对应的handler和路由规则。

接着我们看看myfunc的声明和定义:

func myfunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "hi")
}

而type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request) 是一个函数类型,而我们定义的myfunc的函数签名刚好符合这个函数类型。

所以http.HandleFunc("/", myfunc),实际上是mux.Handle("/", HandlerFunc(myfunc))。

HandlerFunc(myfunc) 让myfunc成为了HandlerFunc类型,我们称myfunc为handler。而HandlerFunc类型是具有ServeHTTP方法的,而有了ServeHTTP方法也就是实现了Handler接口。

func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
	f(w, r) // 这相当于自身的调用
}

现在ServeMux和Handler都和我们的myfunc联系上了,myfunc是一个Handler接口变量也是HandlerFunc类型变量,接下来和结构体server有关了。

从http.ListenAndServe的源码可以看出,它创建了一个server对象,并调用server对象的ListenAndServe方法:

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

而我们HTTP服务器中第二行代码:

http.ListenAndServe(":8080", nil)

创建了一个server对象,并调用server对象的ListenAndServe方法,这里没有直接传递Handler,而是默认使用DefautServeMux作为multiplexer,myfunc是存在于handler和路由规则中的。

Server的ListenAndServe方法中,会初始化监听地址Addr,同时调用Listen方法设置监听。

for {
    rw, e := l.Accept()
    ...
    c := srv.newConn(rw)
c.setState(c.rwc, StateNew) 
go c.serve(ctx)
}

监听开启之后,一旦客户端请求过来,Go就开启一个协程go c.serve(ctx)处理请求,主要逻辑都在serve方法之中。

func (c *conn) serve(ctx context.Context),这个方法很长,里面主要的一句:serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)。其中w由w, err := c.readRequest(ctx)得到,因为有传递context。

还是来看源代码:

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)
}

从http.ListenAndServe(":8080", nil)开始,handler是nil,所以最后实际ServeHTTP方法是DefaultServeMux.ServeHTTP(rw, req)。

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
	}
	h, _ := mux.Handler(r)
	h.ServeHTTP(w, r)
}

通过func (mux *ServeMux) Handler(r *Request) (h Handler, pattern string),我们得到Handler h,然后执行h.ServeHTTP(w, r)方法,也就是执行我们的myfunc函数(别忘了myfunc是HandlerFunc类型,而他的ServeHTTP(w, r)方法这里其实就是自己调用自己),把response写到http.ResponseWriter对象返回给客户端,fmt.Fprintf(w, "hi"),我们在客户端会接收到hi 。至此整个HTTP服务执行完成。

总结下,HTTP服务整个过程大概是这样:

Request -> ServeMux(Multiplexer) -> handler-> Response

我们再看下面代码:

http.ListenAndServe(":8080", nil)
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
    server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
    return server.ListenAndServe()
}

上面代码实际上就是server.ListenAndServe()执行的实际效果,只不过简单声明了一个结构体Server{Addr: addr, Handler: handler}实例。如果我们声明一个Server实例,完全可以达到深度自定义 http.Server的目的:

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

func myfunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "hi")
}

func main() {
	// 更多http.Server的字段可以根据情况初始化
	server := http.Server{
		Addr:         ":8080",
		ReadTimeout:  0,
		WriteTimeout: 0,
	}
	http.HandleFunc("/", myfunc)
	server.ListenAndServe()
}

这样服务也能跑起来,而且我们完全可以根据情况来自定义我们的Server!

还可以指定Servemux的用法:

GOPATH\src\go42\chapter-15\15.3\7\main.go

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

func myfunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "hi")
}

func main() {
	mux := http.NewServeMux()

	mux.HandleFunc("/", myfunc)
	http.ListenAndServe(":8080", mux)
}

如果既指定Servemux又自定义 http.Server,因为Server中有字段Handler,所以我们可以直接把Servemux变量作为Server.Handler:

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

func myfunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "hi")
}

func main() {
	server := http.Server{
		Addr:         ":8080",
		ReadTimeout:  0,
		WriteTimeout: 0,
	}
	mux := http.NewServeMux()
	server.Handler = mux

	mux.HandleFunc("/", myfunc)
	server.ListenAndServe()
}

在前面pprof 包的内容中我们也用了本章开头这段代码,当我们访问http://localhost:8080/debug/pprof/ 时可以看到对应的性能分析报告。 因为我们这样导入 _"net/http/pprof" 包时,在文件 pprof.go 文件中init 函数已经定义好了handler:

func init() {
	http.HandleFunc("/debug/pprof/", Index)
	http.HandleFunc("/debug/pprof/cmdline", Cmdline)
	http.HandleFunc("/debug/pprof/profile", Profile)
	http.HandleFunc("/debug/pprof/symbol", Symbol)
	http.HandleFunc("/debug/pprof/trace", Trace)
}

所以,我们就可以通过浏览器访问上面地址来看到报告。现在再来看这些代码,我们就明白怎么回事了!

36.5 自定义处理器(Custom Handlers)

自定义的Handler:

标准库http提供了Handler接口,用于开发者实现自己的handler。只要实现接口的ServeHTTP方法即可。

package main

import (
	"log"
	"net/http"
	"time"
)

type timeHandler struct {
	format string
}

func (th *timeHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	tm := time.Now().Format(th.format)
	w.Write([]byte("The time is: " + tm))
}

func main() {
	mux := http.NewServeMux()

	th := &timeHandler{format: time.RFC1123}
	mux.Handle("/time", th)

	log.Println("Listening...")
	http.ListenAndServe(":3000", mux)
}

我们知道,NewServeMux可以创建一个ServeMux实例,ServeMux同时也实现了ServeHTTP方法,因此代码中的mux也是一种handler。把它当成参数传给http.ListenAndServe方法,后者会把mux传给Server实例。因为指定了handler,因此整个http服务就不再是DefaultServeMux,而是mux,无论是在注册路由还是提供请求服务的时候。

任何有 func(http.ResponseWriter,*http.Request) 签名的函数都能转化为一个 HandlerFunc 类型。这很有用,因为 HandlerFunc 对象内置了 ServeHTTP 方法,后者可以聪明又方便的调用我们最初提供的函数内容。

36.6 将函数作为处理器

package main

import (
	"log"
	"net/http"
	"time"
)

func timeHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	tm := time.Now().Format(time.RFC1123)
	w.Write([]byte("The time is: " + tm))
}

func main() {
	mux := http.NewServeMux()

	// Convert the timeHandler function to a HandlerFunc type
	th := http.HandlerFunc(timeHandler)
	// And add it to the ServeMux
	mux.Handle("/time", th)

	log.Println("Listening...")
	http.ListenAndServe(":3000", mux)
}

创建新的server:

func index(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.Header().Set("Content-Type", "text/html")

    html := `<doctype html>
        <html>
        <head>
          <title>Hello World</title>
        </head>
        <body>
        <p>
          Welcome
        </p>
        </body>
</html>`
    fmt.Fprintln(w, html)
}

func main(){
    http.HandleFunc("/", index)

    server := &http.Server{
        Addr: ":8000", 
        ReadTimeout: 60 * time.Second, 
        WriteTimeout: 60 * time.Second, 
    }
    server.ListenAndServe()
}

36.7 中间件Middleware

所谓中间件,就是连接上下级不同功能的函数或者软件,通常进行一些包裹函数的行为,为被包裹函数提供添加一些功能或行为。前文的HandleFunc就能把签名为 func(w http.ResponseWriter, r *http.Reqeust)的函数包裹成handler。这个函数也算是中间件。

Go的HTTP中间件很简单,只要实现一个函数签名为func(http.Handler) http.Handler的函数即可。http.Handler是一个接口,接口方法我们熟悉的为serveHTTP。返回也是一个handler。因为Go中的函数也可以当成变量传递或者或者返回,因此也可以在中间件函数中传递定义好的函数,只要这个函数是一个handler即可,即实现或者被handlerFunc包裹成为handler处理器。

func index(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.Header().Set("Content-Type", "text/html")

    html := `<doctype html>
        <html>
        <head>
          <title>Hello World</title>
        </head>
        <body>
        <p>
          Welcome
        </p>
        </body>
</html>`
    fmt.Fprintln(w, html)
}

func middlewareHandler(next http.Handler) http.Handler{
    return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request){
        // 执行handler之前的逻辑
        next.ServeHTTP(w, r)
        // 执行完毕handler后的逻辑
    })
}

func loggingHandler(next http.Handler) http.Handler {
    return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        start := time.Now()
        log.Printf("Started %s %s", r.Method, r.URL.Path)
        next.ServeHTTP(w, r)
        log.Printf("Completed %s in %v", r.URL.Path, time.Since(start))
    })
}

func main() {
    http.Handle("/", loggingHandler(http.HandlerFunc(index)))

    http.ListenAndServe(":8000", nil)
}

36.8 静态站点

下面代码通过指定目录,作为静态站点:

package main

import (
	"net/http"
)

func main() {
	http.Handle("/", http.FileServer(http.Dir("D:/html/static/")))
	http.ListenAndServe(":8080", nil)
}