Go语言中处理 HTTP 服务器

1 概述

包 net/http 提供了HTTP服务器端和客户端的实现。本文说明关于服务器端的部分。

快速开始：

package main

import (
  "log"
  "net/http"
)

func main() {
  // 设置 路由
  http.HandleFunc("/", IndexAction)

  // 开启监听
  log.Fatal(http.ListenAndServe(":8888", nil))
}

func IndexAction(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  w.Write([]byte(`<h1 align="center">来自变化吧的问候</h1>`))
}

运行程序，在浏览器上请求： localhost:8888，你会看到我们的结果

Go语言构建HTTP服务器还是很容易的。深入说明。

2 http.Server 类型

HTTP 服务器在 Go 语言中是由 http.Server 结构体对象实现的。参考 http.ListenAndServe() 的实现：

// 文件：src/net/http/server.go

// ListenAndServe always returns a non-nil error.
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
  server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
  return server.ListenAndServe()
}

可见过程是先实例化 Server 对象，再完成 ListenAndServe 。其中 Serve 对象就是表示 HTTP 服务器的对象。其结构如下
：

// 文件：src/net/http/server.go

type Server struct {
  Addr    string  // TCP 监听地址, 留空为：":http"
  Handler Handler // 调用的 handler（路由处理器）, 设为 nil 表示 http.DefaultServeMux

  TLSConfig *tls.Config // TLS 配置对象
  ReadTimeout time.Duration // 请求超时时长
  ReadHeaderTimeout time.Duration // 请求头超时时长
  WriteTimeout time.Duration // 响应超时时长
  IdleTimeout time.Duration // 请求空闲时长（keep-alive下两个请求间）
  MaxHeaderBytes int // 请求头的最大长度
  TLSNextProto map[string]func(*Server, *tls.Conn, Handler) // NPN 型协议升级出现时接管TLS连接的处理器函数映射表
  ConnState func(net.Conn, ConnState) // 状态转换事件处理器
  ErrorLog *log.Logger // 日志记录对象
  disableKeepAlives int32     // accessed atomically.
  inShutdown        int32     // accessed atomically (non-zero means we're in Shutdown)
  nextProtoOnce     sync.Once // guards setupHTTP2_* init
  nextProtoErr      error     // result of http2.ConfigureServer if used
  mu         sync.Mutex
  listeners  map[*net.Listener]struct{}
  activeConn map[*conn]struct{}
  doneChan   chan struct{}
  onShutdown []func()
}

可见 Server 定义了服务器需要的信息。

实例化了 Server 对象后，调用其 (srv *Server) ListenAndServe() error 方法。该方法会监听 srv.Addr 指定的 TCP 地址，并通过 (srv *Server) Serve(l net.Listener) error 方法接收浏览器端连接请求。Serve 方法会接收监听器 l 收到的每一个连接，并为每一个连接创建一个新的服务进程。

该 go 进程会读取请求，然后调用 srv.Handler 处理并响应。srv.Handler 通常会是 nil，这意味着需要调用 http.DefaultServeMux 来处理请求，这个 DefaultServeMux 是默认的路由，我们使用 http.HandleFunc 就是在 http.DefaultServeMux 上注册方法。

3 http.DefaultServeMux 默认路由对象

看 Go 的源码，了解 http.HandleFunc()：

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

可以看出来，注册的函数被 DefaultServerMux 来使用了。注册的时候，需要 pattern，就是 URL 模式，以及处理该 URL 模式的函数。

DefaultServerMux 是 http.ServeMux 类型的一个默认实例，ServeMux 就是路由。其主要结构是一个映射 map，用来存储 URL 模式和相关处理函数的关系。参看源码可以看出来：

type ServeMux struct {
  mu    sync.RWMutex
  m     map[string]muxEntry // 映射表
  hosts bool // whether any patterns contain hostnames
}
type muxEntry struct {
  h       Handler
  pattern string
}

可以调用多次 http.HandleFunc() 来注册多个处理器。

URL 模式是固定的、由根开始的路径。处理器的 URL 模式匹配原则是 左侧长度优先匹配。
例如有模式 /path/article/ 和 /path/ ，如果请求的 URL 是 /path/other/ 会由  /path/ 注册的处理器来处理，而 URL 为 /path/article/42/ 会由 /path/article/ 来处理。

以斜杠结尾的模式代表一个由根开始的子树，就是以当前为前缀的都会匹配。因此 / 会匹配所有的未被其他注册的模式匹配的路径。

4 处理器

处理器可以由函数或实现 Handler 接口的对象来充当。Handler 接口就是要求对象实现和处理器函数一致的方法。看 http.Handler 接口的实现源码：

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

我们使用函数 http.HandleFunc 注册处理函数，而使用 http.Handle 函数来注册满足 Handler 接口的处理对象。效果是一致的。

服务器篇完，后续还有 请求对象，响应对象 。