我们平时浏览网页的时候,会打开浏览器，输入网址后按下回车键，然后就会显示出你想要浏览的内容。在这个看似简单的用户行为背后，到底隐藏了些什么呢？对于普通的上网过程，系统其实是这样做的：浏览器本身是一个客户端，当你输入URL的时候，首先浏览器会去请求DNS服务器，通过DNS获取相应的域名对应的IP，然后通过IP地址找到IP对应的服务器后，要求建立TCP连接，等浏览器发送完HTTP Request（请求）包后，服务器接收到请求包之后才开始处理请求包，服务器调用自身服务，返回HTTP Response（响应）包；客户端收到来自服务器的响应后开始渲染这个Response包里的主体（body），等收到全部的内容随后断开与该服务器之间的TCP连接。
一个Web服务器也被称为HTTP服务器，它通过HTTP协议与客户端通信。这个客户端通常指的是Web浏览器(其实手机端客户端内部也是浏览器实现的)。Web服务器的工作原理可以简单地归纳为： · 客户机通过TCP/IP协议建立到服务器的TCP连接 · 客户端向服务器发送HTTP协议请求包，请求服务器里的资源文档 · 服务器向客户机发送HTTP协议应答包，如果请求的资源包含有动态语言的内容， 那么服务器会调用动态语言的解释引擎负责处理“动态内容”，并将处理得到的数据返回给客户端 · 客户机与服务器断开。由客户端解释HTML文档，在客户端屏幕上渲染图形结果 一个简单的HTTP事务就是这样实现的，看起来很复杂，原理其实是挺简单的。需要注意的是客户机与服务器之间的通信是非持久连接的，也就是当服务器发送了应答后就与客户机断开连接，等待下一次请求。
Go语言里面提供了一个完善的net/http包，通过http包可以很方便的就搭建起来一个可以运行的Web服务。同时使用这个包能很简单地对Web的路由，静态文件，模版，cookie等数据进行设置和操作。
上面这个代码，我们build之后，然后执行web.exe,这个时候其实已经在9090端口监听http链接请求了。
但是这时候服务器是没有输出的。
在浏览器输入http://localhost:9090
可以看到浏览器页面输出了Hello astaxie!
服务器输出如下
可以换一个地址试试：http://localhost:9090/?url_long=111&url_long=222
看看浏览器输出的是什么，服务器输出的是什么？
在服务器端输出的信息如下：
我们可以看到简单应用一个net/http包就方便的搭建起来了。那么Go在底层到底是怎么做的呢？万变不离其宗，Go的Web服务工作也离不开我们第一小节介绍的Web工作方式。
以下均是服务器端的几个概念
Request：用户请求的信息，用来解析用户的请求信息，包括post、get、cookie、url等信息
Response：服务器需要反馈给客户端的信息
Conn：用户的每次请求链接
Handler：处理请求和生成返回信息的处理逻辑
如下图所示，是Go实现Web服务的工作模式的流程图
创建Listen Socket, 监听指定的端口, 等待客户端请求到来。Listen Socket接受客户端的请求, 得到Client Socket, 接下来通过Client Socket与 客户端通信。处理客户端的请求, 首先从Client Socket读取HTTP请求的协议头, 如果是POST 方法, 还可能要读取客户端提交的数据, 然后交给相应的handler处理请求, handler处理完 毕准备好客户端需要的数据, 通过Client Socket写给客户端。这整个的过程里面我们只要了解清楚下面三个问题，也就知道Go是如何让Web运行起来了
如何监听端口？如何接收客户端请求？如何分配handler？前面小节的代码里面我们可以看到，Go是通过一个函数ListenAndServe来处理这些事情 的，这个底层其实这样处理的：初始化一个server对象，然后调用了net.Listen("tcp", addr)，也就是底层用TCP协议搭建了一个服务，然后监控我们设置的端口。 下面代码来自Go的http包的源码，通过下面的代码我们可以看到整个的http处理过程：
func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error { if fn := testHookServerServe; fn != nil { fn(srv, l) // call hook with unwrapped listener } l = &onceCloseListener{Listener: l} defer l.Close() if err := srv.setupHTTP2_Serve(); err != nil { return err } if !srv.trackListener(&l, true) { return ErrServerClosed } defer srv.trackListener(&l, false) var tempDelay time.Duration // how long to sleep on accept failure baseCtx := context.Background() // base is always background, per Issue 16220 ctx := context.WithValue(baseCtx, ServerContextKey, srv) for { rw, e := l.Accept() //通过Listener接收请求 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 } tempDelay = 0 c := srv.newConn(rw) //创建一个Conn c.setState(c.rwc, StateNew) // before Serve can return go c.serve(ctx) //单独开了一个 goroutine.把这个请求的数据当做参数扔给这个conn去服务 } } 监控之后如何接收客户端的请求呢？上面代码执行监控端口之后，调用了 srv.Serve(net.Listener)函数，这个函数就是处理接收客户端的请求信息。这个函数里面起了 一个for{}，首先通过Listener接收请求，其次创建一个Conn，最后单独开了一个 goroutine，把这个请求的数据当做参数扔给这个conn去服务：go c.serve()。这个就是高并 发体现了，用户的每一次请求都是在一个新的goroutine去服务，相互不影响。 那么如何具体分配到相应的函数来处理请求呢？conn首先会解析request:c.readRequest(), 然后获取相应的handler:handler := c.server.Handler，也就是我们刚才在调用函数 ListenAndServe时候的第二个参数，我们前面例子传递的是nil，也就是为空，那么默认获 取handler = DefaultServeMux,那么这个变量用来做什么的呢？对，这个变量就是一个路由 器，它用来匹配url跳转到其相应的handle函数，那么这个我们有设置过吗?有，我们调用 的代码里面第一句不是调用了http.HandleFunc("/", sayhelloName)嘛。这个作用就是注册了 请求/的路由规则，当请求uri为"/"，路由就会转到函数sayhelloName，DefaultServeMux 会调用ServeHTTP方法，这个方法内部其实就是调用sayhelloName本身，最后通过写入 response的信息反馈到客户端。 详细的整个流程如下图所示：
Go的http有两个核心功能：Conn、ServeMux
与我们一般编写的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, 这样每个请求都能保持独立，相互不会阻塞，可以高效的响应网络事 件。这是Go高效的保证。 Go在等待客户端请求里面是这样写的：
c, err := srv.newConn(rw) if err != nil { continue } go c.serve()这里我们可以看到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。
我们前面小节讲述conn.server的时候，其实内部是调用了http包默认的路由器，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？它的结构如下：
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 的路由表达式 }下面看一下muxEntry
type muxEntry struct { explicit bool // 是否精确匹配 h Handler // 这个路由表达式对应哪handler }接着看一下Handler的定义
type Handler interface { ServeHTTP(ResponseWriter, *Request) // 路由实现器 } Handler是一个接口，但是前一小节中的sayhelloName函数并没有实现ServeHTTP这个 接口，为什么能添加呢？原来在http包里面还定义了一个类型HandlerFunc,我们定义的函 数sayhelloName就是这个HandlerFunc调用之后的结果，这个类型默认就实现了 ServeHTTP这个接口，即我们调用了HandlerFunc(f),强制类型转换f成为HandlerFunc类 型，这样f就拥有了ServHTTP方法。 type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request) // ServeHTTP calls f(w, r). func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) { f(w, r) }路由器里面存储好了相应的路由规则之后，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，那么mux.handler(r)怎么处理的呢？
func (mux *ServeMux) handler(r *Request) Handler { mux.mu.RLock() defer mux.mu.RUnlock() // Host-specific pattern takes precedence over generic ones h := mux.match(r.Host + r.URL.Path) if h == nil { h = mux.match(r.URL.Path) } if h == nil { h = NotFoundHandler() } return h }原来他是根据用户请求的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ServHTTP接口就可以执行到相应的函数了。
如下代码所示，我们自己实现了一个简易的路由器：
package webser import ( "strings" "fmt" "net/http" "log" ) type MyMux struct{ } func (p *MyMux)ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request){ if r.URL.Path == "/"{ sayHelloName(w, r) return } if r.URL.Path == "/about"{ about(w, r) return } http.NotFound(w,r) return } func sayHelloName(w http.ResponseWriter, r *http.Request){ r.ParseForm() fmt.Println(r.Form) 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.Fprintf(w, "hello chain!") } func about(w http.ResponseWriter, r *http.Request){ fmt.Fprintf(w, "i am chain, from shanghai") } func Start(){ mux := &MyMux{} err := http.ListenAndServe(":9090", mux) if err != nil{ log.Fatal("ListenAndServe: ", err) } }在main中调用Start函数
package main import ( "gostu_demo/webser" ) func main(){ webser.Start() }
运行之后在浏览器中分别输入地址查看结果：http://localhost:9090/about
通过对http包的分析之后，现在让我们来梳理一下整个的代码执行过程。首先调用Http.HandleFunc按顺序做了几件事：
调用了DefaultServerMux的HandleFunc调用了DefaultServerMux的Handle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)**按顺序做了几件事情：
实例化Server调用Server的ListenAndServe()调用net.Listen(“tcp”, addr)监听端口启动一个for循环，在循环体中Accept请求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()读取每个请求的内容w, err := c.readRequest()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调用handler的ServeHttp在这个例子中，下面就进入到DefaultServerMux.ServeHttp根据request选择handler，并且进入到这个handler的ServeHTTPmux.handler(r).ServeHTTP(w, r)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 如果有路由满足，调用这个路由handler的ServeHttpC 如果没有路由满足，调用NotFoundHandler的ServeHttpgithub 源码地址
转载自 Golang Web学习（13）—— 搭建简单的Web服务器
posted on 2019-07-03 10:43 tianyamoon 阅读( ...) 评论( ...) 编辑 收藏转载于:https://www.cnblogs.com/tianyamoon/p/11122039.html
