Go http包执行流程
Go 语言实现的 Web 服务工作方式与其他形式下的 Web 工作方式并没有什么不同，具体流程如下：
—— http包执行流程
Request：来自用户的请求信息，包括 post、get、Cookie、url 等。
Response：服务器返回给客户端的信息。
Connect：用户的每次的请求连接
Handler：处理请求和生成返回信息的处理逻辑
根据上图，Go 语言中的 http 包具体做了这么三个操作：
- 创建 Listen Socket，监听指定端口，等待客户端请求。
- Listen Socket 接受客户端请求，得到 Client Socket，接下来通过 Client Socket与客户端通信
- 处理客户端请求。首先从 Client Socket 获取 HTTP 请求数据，然后交给相应的 handler 处理请求，handler 处理完毕后再通过 Client Socket 返回给客户端。
接着我们从代码的角度来看一下这三个操作是如何实现的：
一，监听端口
在 Go 语言中只需要通过调用 ListenAndServe 方法即可设置监听端口：
func main() {
http.HandleFunc("/", sayhelloName) //设置访问的路由
err := http.ListenAndServe(":9090", nil) //设置监听的端口
if err != nil {
log.Fatal("ListenAndServe: ", err)
}
}
func sayhelloName(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
fmt.Fprintf(w, "Hello Wrold!") //这个写入到w的是输出到客户端的
}
运行结果如下：
我们接着看一下 ListenAndServe 方法的具体实现，看一下它是如何实现监听端口的：
// ListenAndServe listens on the TCP network address addr and then calls
// Serve with handler to handle requests on incoming connections.
// Accepted connections are configured to enable TCP keep-alives.
//
// The handler is typically nil, in which case the DefaultServeMux is used.
//
// ListenAndServe always returns a non-nil error.
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
return server.ListenAndServe()
}
通过查看该方法的源码，可以发现该方法初始化了一个 server 对象，并调用了该 server 对象的 ListenAndServe() 方法：
// ListenAndServe listens on the TCP network address srv.Addr and then
// calls Serve to handle requests on incoming connections.
// Accepted connections are configured to enable TCP keep-alives.
//
// If srv.Addr is blank, ":http" is used.
//
// ListenAndServe always returns a non-nil error. After Shutdown or Close,
// the returned error is ErrServerClosed.
func (srv *Server) ListenAndServe() error {
if srv.shuttingDown() {
return ErrServerClosed
}
addr := srv.Addr
if addr == "" {
addr = ":http"
}
ln, err := net.Listen("tcp", addr) //底层使用tcp协议搭建了一个服务，然后监听所设置的端口
if err != nil {
return err
}
return srv.Serve(tcpKeepAliveListener{ln.(*net.TCPListener)})
}
在这个方法中调用了 net.Listen("tcp", addr) 来监听端口
二，接收客户端请求
在完成了对端口的监听之后，再通过调用 srv.Serve(net.Listener) 方法来处理接收客户端的请求消息。
// Serve accepts incoming connections on the Listener l, creating a
// new service goroutine for each. The service goroutines read requests and
// then call srv.Handler to reply to them.
//
// HTTP/2 support is only enabled if the Listener returns *tls.Conn
// connections and they were configured with "h2" in the TLS
// Config.NextProtos.
//
// Serve always returns a non-nil error and closes l.
// After Shutdown or Close, the returned error is ErrServerClosed.
func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error {
...
for {
rw, e := l.Accept() //在循环体中阻塞等待请求
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
}
...
c := srv.newConn(rw)
c.setState(c.rwc, StateNew) // before Serve can return
go c.serve(ctx)
}
}
在这个方法中，启动了一个 for 循环使 Listener 不断地接收来自客户端的请求，并且对每一个请求都实例化一个 Conn，并开启一个 goroutine 来为这个请求进行服务 go c.serve()。用户的每一次请求都是在一个新的 goroutine中服务，互相不影响。
三，为不同的请求分配处理逻辑
对于来自客户端的不同请求，服务器端需要根据情况来分配相对应的函数进行处理。
在之前的 main 方法中，我们调用了 http.ListenAndServe(":9090", nil) 来监听端口，而第二个参数传入的是 nil，那么这个参数是干嘛用的呢？
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
return server.ListenAndServe()
}
type Server struct {
Addr string // 监听的地址和端口 默认为":http"
Handler Handler // 路由管理，如果为nil，则默认为http.DefaultServeMux
ReadTimeout time.Duration //读的最大超时时间
WriteTimeout time.Duration //写的最大超时时间
MaxHeaderBytes int //请求头的最大长度
TLSConfig *tls.Config // 配置TLS
...
}
从源码中的注释可以看出，当初始化 Server 时，如果不指定参数 Handler，则默认获取 Handler = http.DefaultServeMux，而 DefaultServeMux 又是一个默认创建的 ServeMux 类型的数据。
// DefaultServeMux is the default ServeMux used by Serve.
var DefaultServeMux = &defaultServeMux
var defaultServeMux ServeMux
从源码上看到，DefaultServeMux 又是一个默认创建的 ServeMux。那么这个 ServeMux 又是干嘛的呢？
ServeMux
ServeMux 是 Go 语言中默认的路由规则管理器，它维护了一个存放了路由信息的 map 表，key 是请求路径，而 value 则是该路径所对应的处理程序（Handler）。当有请求到来的时候，根据这个 map 路由表来判断将请求分发个哪个 Handler。
type ServeMux struct {
mu sync.RWMutex //锁机制，用于处理并发
m map[string]muxEntry //路由表
hosts bool // 是否为主机模式
}
type muxEntry struct {
h Handler
pattern string
}
通过查看这两个结构体的源码，就能更容易的理解路由是如何处理请求的了：
当接收到一个请求时，server 就会根据 ServeMux.m 中保存的请求路径（string）来匹配相对应的 muxEntry，接着就可以调用 muxEntry 中 h Handler 的ServeHttp 方法来处理请求了。
type Handler interface {
ServeHTTP(ResponseWriter, *Request)
}
回到最开始的例子 main 方法中，我们为根路径 "/" 注册了一个 sayhelloName 函数，但是 sayhelloName 函数并没有实现 ServeHTTP 接口，那么为什么它能起到作用呢？这因为在 http 包内还定义了一个 HandleFunc 类型，这个类型默认就实现了 ServeHTTP 这个接口。
// Handler that calls f.
type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)
// ServeHTTP calls f(w, r).
func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
f(w, r)
}
而我们注册的自定义 sayhelloName 函数，经过 http.HandleFunc("/", sayhelloName) ，最后都会被转换成 HandlerFunc 类型。
// HandleFunc registers the handler function for the given pattern
// in the DefaultServeMux.
// The documentation for ServeMux explains how patterns are matched.
func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
DefaultServeMux.HandleFunc(pattern, handler)
}
...
// HandleFunc registers the handler function for the given pattern.
func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
if handler == nil {
panic("http: nil handler")
}
mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler)) //转换自定义的func为HandlerFunc类型
}
在上面这段代码可以看到，因为调用了 HandlerFunc(handler) 方法进行了强制类型转换，我们自定义的函数被都转换为了 HandlerFunc 类型。而 HandlerFunc 又实现了 Handler 接口的 ServeHTTP 方法，所以 HandlerFunc 是 Handler 的具体实现类型，所以 mux 也就拥有了 ServeHTTP 方法了。
到此，路由器就注册好了相应的路由规则了。我们接着来分析一下路由是如何分发处理逻辑的。
路由分发
路由器接收到请求之后就会调用 mux.handler(r).ServeHTTP(w, r)，也就是调用相应路由的 handler 的 ServeHTTP 接口。
// handler is the main implementation of Handler.
// The path is known to be in canonical form, except for CONNECT methods.
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
}
原来它是根据用户请求的 URL 和路由器中的存储的 map 去匹配的，当匹配到路径之后，就会返回存储的 handler，接着就可以调用这个 handler 的 ServeHTTP 执行相应的函数了。
路由匹配规则
// Find a handler on a handler map given a path string.
// Most-specific (longest) pattern wins.
func (mux *ServeMux) match(path string) (h Handler, pattern string) {
// Check for exact match first.
v, ok := mux.m[path]
if ok {
return v.h, v.pattern
}
// Check for longest valid match.
var n = 0
for k, v := range mux.m {
if !pathMatch(k, path) {
continue
}
if h == nil || len(k) > n {
n = len(k)
h = v.h
pattern = v.pattern
}
}
return
}
// Does path match pattern?
func pathMatch(pattern, path string) bool {
if len(pattern) == 0 {
// should not happen
return false
}
n := len(pattern)
if pattern[n-1] != '/' {
return pattern == path
}
return len(path) >= n && path[0:n] == pattern
}
总结流程图：
—— http处理连接流程
