在Go语言的http包中有两个核心的功能:Conn,ServeMux。
Conn的goroutine
之前我们说过用户的每一次请求Conn都是在一个新的goroutine去处理,相互不影响,不会被阻塞,这就是Go的高并发的体现。在 func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error 函数中有这样的描述
Serve accepts incoming connections on the Listener l, creating a new service goroutine for each.
具体代码如下:
c := srv.newConn(rw)
c.setState(c.rwc, StateNew) // before Serve can return
go c.serve(ctx) //传递到对应的handle
客户端的每次请求都会创建一个Conn,这个Conn里面保存了该次请求的信息,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 ServeHTTP 函数中若我们没有指定handler(即http.ListenAndServe的第二个参数为nil),系统就会指定默认的handler:DefaultServeMux,通过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?下面是我们没有指定路由器时,系统自动设定默认的路由器代码。
func (sh serverHandler) ServeHTTP(rw ResponseWriter, req *Request) {
handler := sh.srv.Handler
if handler == nil {
handler = DefaultServeMux //指定默认的 handler路由器
}
if req.RequestURI == "*" && req.Method == "OPTIONS" {
handler = globalOptionsHandler{}
}
handler.ServeHTTP(rw, req)
}
关于 ServeMux 的解释与结构如下所示
ServeMux是一个HTTP请求多路复用器。
它将每个传入请求的URL与已注册模式的列表进行匹配,并调用与URL最匹配的模式的处理程序。
模式名称是固定的,有根的路径,如“/favicon.ico”,或带根的子树,如“/ images /”(请注意尾部斜杠)。
较长的模式优先于较短的模式,因此如果有“/ images /”和“/ images / thumbnails /”注册的处理程序,则后面的处理程序将被调用以“/ images / thumbnails /”开头的路径和前者将收到“/ images /”子树中任何其他路径的请求。
请注意,由于以斜杠结尾的模式命名为有根的子树,因此模式“/”匹配所有未与其他已注册模式匹配的路径,而不仅仅是具有Path ==“/”的URL。
如果已注册子树并且收到命名子树根但没有其斜杠的请求,则ServeMux会将该请求重定向到子树根(添加尾部斜杠)。可以通过单独注册路径而不使用尾部斜杠来覆盖此行为。例如,注册“/ images /”会导致ServeMux将“/ images”请求重定向到“/ images /”,除非“/ images”已单独注册。
模式可以选择以主机名开头,仅限制与该主机上的URL匹配。特定于主机的模式优先于一般模式,因此处理程序可以注册两个模式“/ codesearch”和“[codesearch.google.com/](http://codesearch.google.com/)”,而无需接管“[http://www.google.com/](http://www.google.com/)”的请求”。
ServeMux还负责清理URL请求路径,重定向包含的任何请求。或..元素或重复斜杠到等效的,更清晰的URL。
type ServeMux struct {
mu sync.RWMutex // 锁,由于请求涉及到并发处理,因此这里需要一个锁机制
m map[string]muxEntry // 路由规则,一个 string 对应一个 mux 实体,这里的 string 就是注册的路由
hosts bool // 是否有任何模式包含主机名
}
muxEntry结构如下所示
type muxEntry struct {
h Handler // 这个路由表达式对应哪个 handler
pattern string // 模式
}
接下来看看Handler的解释和定义
处理程序响应HTTP请求。
ServeHTTP应该将回复标题和数据写入ResponseWriter,然后返回。返回请求完成的信号;在完成ServeHTTP调用之后或同时使用ResponseWriter或从Request.Body读取是无效的。
根据HTTP客户端软件,HTTP协议版本以及客户端和Go服务器之间的任何中介,可能无法在写入ResponseWriter后从Request.Body读取。谨慎的处理程序应首先阅读Request.Body,然后回复。
除了阅读正文外,处理程序不应修改提供的请求。
如果ServeHTTP发生panic,服务器(ServeHTTP的调用者)假定panic的影响与活动请求隔离。它恢复了panic,将堆栈跟踪记录到服务器错误日志,并关闭网络连接或发送HTTP / 2 RST_STREAM,具体取决于HTTP协议。要中止处理程序以便客户端看到响应中断但服务器不记录错误,请使用值ErrAbortHandler进行panic。
type Handler interface {
ServeHTTP(ResponseWriter, *Request) //路由实现器
}
在我们之前写的Web程序中,并没有实现 Handler 接口的 ServeHTTP 方法,那我们为什么还可以使用该方法来访问路由呢?因为我们使用了 http.HandleFunc 函数。
我们来看看这个函数的具体实现
//HandleFunc在DefaultServeMux中注册给定模式的处理函数。
func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
DefaultServeMux.HandleFunc(pattern, handler)
}
这里 DefaultServeMux.HandleFunc 调用的是下面这个函数
// HandleFunc为给定模式注册处理函数。
func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler))
}
上面的HandlerFunc(handler) 调用的是以下的代码,我们调用了HandlerFunc(f),强制类型转换f成为HandlerFunc类型,这样f就拥有了ServHTTP方法。
//HandlerFunc类型是一个允许将普通函数用作HTTP处理程序的适配器。 如果f是具有适当签名的函数,则HandlerFunc(f)是一个调用f的Handler。
type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)
// ServeHTTP calls f(w, r).
func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
f(w, r) //调用 HandlerFunc
}
另外 mux.Handle调用如下函数,根据给定的模式注册对应的handler和路由规则,若以存在此规则就会panic
func (mux *ServeMux) Handle(pattern string, handler Handler) {
mux.mu.Lock()
defer mux.mu.Unlock()
if pattern == "" {
panic("http: invalid pattern")
}
if handler == nil {
panic("http: nil handler")
}
if _, exist := mux.m[pattern]; exist {
panic("http: multiple registrations for " + pattern)
}
if mux.m == nil {
mux.m = make(map[string]muxEntry)
}
mux.m[pattern] = muxEntry{h: handler, pattern: pattern}
if pattern[0] != '/' {
mux.hosts = true
}
}
经过上面的流程,我们就通过 http.HandleFunc("/",myGoWebService) 在设定了ServeHTTP中存储好了相应的路由规则。
路由器里面存储好了相应的路由规则之后,那么服务器接收到具体的请求后又是怎么根据url选择对应的handler呢?
路由器接收到请求之后调用 mux.handler(r).ServeHTTP(w, r),根据规则分发的逻辑代码就是在mux.handler(r)中实现,相关代码如下:
//handler是Handler的主要实现。除了CONNECT方法之外,已知路径是规范形式。
func (mux *ServeMux) handler(host, path string) (h Handler, pattern string) {
mux.mu.RLock()
defer mux.mu.RUnlock()
// 特定于主机的模式优先于通用模式
if mux.hosts {
h, pattern = mux.match(host + path)
}
if h == nil {
h, pattern = mux.match(path)
}
if h == nil {
h, pattern = NotFoundHandler(), ""
}
return
}
在上面代码中使用match函数,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ServHTTP接口就可以执行到相应的函数了。
自定义路由功能
那么如果我们要自定义路由功能,那要怎么做呢?我们可以自己定义一个Handler,实现它的ServeHTTP 方法
import (
"net/http"
"fmt"
)
func main() {
mux := &MyMux{}
http.ListenAndServe(":9090",mux)
}
type MyMux struct {}
func (p *MyMux)ServeHTTP(rw http.ResponseWriter,r *http.Request){
if r.URL.Path == "/" {
myGoWebService(rw,r)
return
}
http.NotFound(rw,r)
return
}
func myGoWebService(rw http.ResponseWriter,request *http.Request) {
fmt.Fprintf(rw,"Hello GoLang")
}
若我们输入http://localhost:9090/,那么浏览器就会输出下面结果 Hello GoLang,若我们输入的地址后面不是“/”,那么就会出现404 page not found
总结:
当我们调用 http.HandleFunc("/",myGoWebService)时,底层实际上按照顺序做了以下几件事情
①调用了DefaultServerMux的HandleFunc
②调用了DefaultServerMux的Handle
③往DefaultServeMux的map[string]muxEntry中增加对应的handler和路由规则
当我们调用 http.ListenAndServe(":9090",nil) 时,底层实际上按照顺序做了以下几件事情
①初始化一个server对象
②调用Server的ListenAndServe()
③调用net.Listen("tcp", addr)监听端口
④启动一个for{}循环,在这个循环体内通过Listener接收请求
⑤对每个请求实例化一个Conn,并且开启一个goroutine为这个请求进行服务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,如果没有设置handler(这个例子就没有设置handler),handler就设置为DefaultServeMux
⑧调用handler的ServeHttp:serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)
最后当客户端发送请求,根据url选择对应的handler,并且进入到这个handler的ServeHTTP :mux.handler(r).ServeHTTP(w, r)
参考书籍:《Go Web编程》
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