前面有介紹beego web框架， 其實很多框架都是在 最簡單的http服務上做擴展的的，基本上都是遵循http協議，將底層的封裝好，我們使用web框架只要寫業務邏輯，填代碼就可以了，不用關心底層實現。
下面??實現一個最簡單的http服務
package main
import (
"fmt"
"net/http"
)
func IndexHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
fmt.Fprintln(w, "hello world")
}
func main() {
http.HandleFunc("/", IndexHandler)
http.ListenAndServe("127.0.0.0:8000", nil)
}
上面只使用了 go的內置包 net/http
HTTP
除去細節，理解HTTP構建的網絡應用只要關注兩個端--客戶端(client)和服務端(server)，兩個端的交互來自client的request，以及server端的response。所謂的http服務器，主要在于如何接受client的request，并向client返回response。
接收request的過程中，最重要的莫過于路由(router)，即實現一個Multiplexer器。Go中既可以使用內置的mutilplexer--DefaultServeMux,也可以自定義。Multiplexer路由的目的就是為了找到處理器函數(hander),后者將對request進行處理，同時構建response。
簡單總結就是這個流程：
client->Request->Multiplexer(router)->handler->Response->client
因此，理解go中的http服務，最重要的就是要理解Multiplexer和hander，Golang中的Multiplexer基于ServerMux結構，同時也實現了Handler接口
-
handler函數：具有func(w http.ResponseWriter, r *http.Requests)簽名的函數 -
handler處理器(函數)：經過HanderFunc結構包裝的handler函數，它實現了ServeHTTP接口方法的函數。調用handler處理器的ServeHTTP方法時，即調用handler函數本身。 -
handler對象：實現了Hander接口ServeHTTP方法的結構。
handler函數和handler對象的差別在于， 一個是函數，另一個是結構體，他們都有實現了serverHTTP方法，很多情況下，他們是類似的。
Golang的http處理流程可以用下面一張圖表示，后面內容是針對圖進行說明：
Http包的三個關鍵類型
- Handler接口
- ServeMux接口
- HandlerFunc適配器
- Server
Handler
Golang沒有繼承，類多態的方法可以通過接口實現。所謂接口則是定義聲明了函數簽名，任何結構只要實現了與接口函數簽名相同的方法，就等同于實現了接口。go的http服務都是基于handler進行處理的。
// A Handler responds to an HTTP request.
//
// ServeHTTP should write reply headers and data to the ResponseWriter
// and then return. Returning signals that the request is finished; it
// is not valid to use the ResponseWriter or read from the
// Request.Body after or concurrently with the completion of the
// ServeHTTP call.
//
// Depending on the HTTP client software, HTTP protocol version, and
// any intermediaries between the client and the Go server, it may not
// be possible to read from the Request.Body after writing to the
// ResponseWriter. Cautious handlers should read the Request.Body
// first, and then reply.
//
// Except for reading the body, handlers should not modify the
// provided Request.
//
// If ServeHTTP panics, the server (the caller of ServeHTTP) assumes
// that the effect of the panic was isolated to the active request.
// It recovers the panic, logs a stack trace to the server error log,
// and either closes the network connection or sends an HTTP/2
// RST_STREAM, depending on the HTTP protocol. To abort a handler so
// the client sees an interrupted response but the server doesn't log
// an error, panic with the value ErrAbortHandler.
type Handler interface {
ServeHTTP(ResponseWriter, *Request) //路由具體實現
}
任何結構體，只要實現了ServeHTTP方法，這個結構就可以稱之為handler對象。ServeMux會使用handler并調用其ServeHTTP方法處理請求并返回響應。
所有請求的處理器、路由ServeMux都滿足該接口。
ServeMux
了解了Handler之后，再看ServeMux。
HTTP請求的多路轉接器（路由），它負責將每一個接收到的請求的URL與一個注冊模式的列表進行匹配，并調用和URL最匹配的模式的處理器。它內部用一個map來保存所有處理器Handler。
ServeMux源碼很簡單：
type ServeMux struct {
mu sync.RWMutex //鎖，由于請求涉及到并發處理，因此這里需要一個鎖機制
m map[string]muxEntry // 路由規則，一個string對應一個mux實體，這里的string就是注冊的路由表達式
hosts bool // 是否在任意的規則中帶有host信息
}
type muxEntry struct {
h Handler // 這個路由表達式對應哪個handler
pattern string //匹配字符串
}
ServeMux結構中最重要的字段為m，這是一個map，key是一些url模式，value是一個muxEntry結構，后者里定義存儲了具體的url模式和handler。
當然，所謂的ServeMux也實現了ServeHTTP接口，也算是一個handler，不過ServeMux的ServeHTTP方法不是用來處理request和respone，而是用來找到路由注冊的handler。
- http包有一個包級別變量DefaultServeMux，表示默認路由：var DefaultServeMux = NewServeMux()，使用包級別的http.Handle()、http.HandleFunc()方法注冊處理器時都是注冊到該路由中。
// NewServeMux allocates and returns a new ServeMux.
func NewServeMux() *ServeMux { return new(ServeMux) }
// DefaultServeMux is the default ServeMux used by Serve.
var DefaultServeMux = &defaultServeMux
var defaultServeMux ServeMux
- ServeMux結構體有ServeHTTP()方法（滿足Handler接口），主要用于間接調用它所保存的muxEntry中保存的Handler處理器的ServeHTTP()方法。
HandlerFunc適配器
// The HandlerFunc type is an adapter to allow the use of
// ordinary functions as HTTP handlers. If f is a function
// with the appropriate signature, HandlerFunc(f) is a
// 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)
}
- 自行定義的處理函數轉換為Handler類型就是HandlerFunc調用之后的結果，這個類型默認就實現了ServeHTTP這個接口，即我們調用了HandlerFunc(f),強制類型轉換f成為HandlerFunc類型，這樣f就擁有了ServeHTTP方法。
Server
除了ServeMux和Handler，還有一個結構Server需要了解。從http.ListenAndServe的源碼可以看出，它創建了一個server對象，并調用server對象的ListenAndServe方法：
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
return server.ListenAndServe()
}
查看server的結構如下：
type Server struct {
Addr string
Handler Handler
ReadTimeout time.Duration
WriteTimeout time.Duration
TLSConfig *tls.Config
MaxHeaderBytes int
TLSNextProto map[string]func(*Server, *tls.Conn, Handler)
ConnState func(net.Conn, ConnState)
ErrorLog *log.Logger
disableKeepAlives int32 nextProtoOnce sync.Once
nextProtoErr error
}
server結構存儲了服務器處理請求常見的字段。其中Handler字段也保留Hander接口。如果Server接口沒有提供Handler結構對象，那么會使用DefaultServeMux做Multiplexer。
創建HTTP服務
創建一個http服務，大致需要經歷兩個過程，首先需要注冊路由，即提供url模式和handler函數的映射，其次就是實例化一個server對象，并開啟對客戶端的監聽。
http.HandleFunc("/", indexHandler)
http.ListenAndServe("127.0.0.1:8000", nil)
或者
server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
server.ListenAndServe()
http注冊路由
? net/http包暴露的注冊路由的api很簡單，http.HandleFunc選取了DefaultServeMux作為multiplexer：
func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
DefaultServeMux.HandleFunc(pattern, handler)
}
? 實際上，DefaultServeMux是ServeMux的一個實例。當然http包也提供了NewServeMux方法創建一個ServeMux實例，默認則創建一個DefaultServeMux：
// NewServeMux allocates and returns a new ServeMux.
func NewServeMux() *ServeMux {
return new(ServeMux)
}
// DefaultServeMux is the default ServeMux used by Serve.
var DefaultServeMux = &defaultServeMux
var defaultServeMux ServeMux
注意，go創建實例的過程中，也可以使用指針方式，即
type Server struct{}
server := Server{}
和下面的一樣都可以創建Server的實例
var DefaultServer Server
var server = &DefalutServer
因此DefaultServeMux的HandleFunc(pattern,handler)方法實際是定義在ServeMux下的：
func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler))
}
上述代碼中，HandlerFunc是一個函數類型。同時實現了Handler接口的ServeHTTP方法。使用HandlerFunc類型包裝一下路由定義的indexHandler函數，其目的就是為了讓這個函數也實現ServeHTTP方法，即轉變成一個handler處理器(函數)。
type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)
func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
f(w, r)
}
一旦這樣做了，就意味著我們的indexHandler函數也有了ServeHTTP方法。 此外，ServeMux的Handle方法，將會對pattern和handler函數做一個map映射：
func (mux *ServeMux) Handle(pattern string, handler Handler) {
mux.mu.Lock()
defer mux.mu.Unlock()
if pattern == "" {
panic("http: invalid pattern " + pattern)
}
if handler == nil {
panic("http: nil handler")
}
if mux.m[pattern].explicit {
panic("http: multiple registrations for " + pattern)
}
if mux.m == nil {
mux.m = make(map[string]muxEntry)
}
mux.m[pattern] = muxEntry{explicit: true, h: handler, pattern: pattern}
if pattern[0] != '/' {
mux.hosts = true
}
n := len(pattern)
if n > 0 && pattern[n-1] == '/' && !mux.m[pattern[0:n-1]].explicit {
path := pattern
if pattern[0] != '/' {
path = pattern[strings.Index(pattern, "/"):]
}
url := &url.URL{Path: path}
mux.m[pattern[0:n-1]] = muxEntry{h: RedirectHandler(url.String(), StatusMovedPermanently), pattern: pattern}
}
}
由此可見，Handle函數的主要目的在于把handler和pattern模式綁定到map[string]muxEntry的map上，其中muxEntry保存了更多pattern和handler的信息。Server的m字段就是map[string]muxEntry這樣一個map。
此時，pattern和handler的路由注冊完成。
開啟監聽
注冊好路由之后，啟動web服務還需要開啟服務器監聽。http的ListenAndServer方法中可以看到創建了一個Server對象，并調用了Server對象的同名方法：
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
return server.ListenAndServe()
}
func (srv Server) ListenAndServe() error {
addr := srv.Addr
if addr == "" {
addr = ":http"
}
ln, err := net.Listen("tcp", addr)
if err != nil {
return err
}
return srv.Serve(tcpKeepAliveListener{ln.(net.TCPListener)})
}
Server的ListenAndServer方法中，會初始化監聽地址Addr，同時調用Listen方法設置監聽。最后將監聽的TCP對象傳入Serve方法：
func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error {
defer l.Close()
...
baseCtx := context.Background()
ctx := context.WithValue(baseCtx, ServerContextKey, srv)
ctx = context.WithValue(ctx, LocalAddrContextKey, l.Addr())
for {
rw, e := l.Accept()
...
c := srv.newConn(rw)
c.setState(c.rwc, StateNew) // before Serve can return
go c.serve(ctx)
}
}
處理請求
監聽開啟之后，一旦客戶端請求到底，go就開啟一個協程處理請求，主要邏輯都在server方法之中。
serve方法比較長，其主要職能就是，創建一個上下文對象，然后調用Listener的Accept方法用來獲取連接數據并使用newConn方法創建連接對象。最后使用goroutein協程的方式處理連接請求。因此每一個連接都開啟了一個協程，請求的上下文都不同，同時又保證了go的高并發。serve也是一個長長的方法：
func (c *conn) serve(ctx context.Context) {
c.remoteAddr = c.rwc.RemoteAddr().String()
defer func() {
if err := recover(); err != nil {
const size = 64 << 10
buf := make([]byte, size)
buf = buf[:runtime.Stack(buf, false)]
c.server.logf("http: panic serving %v: %v\n%s", c.remoteAddr, err, buf)
}
if !c.hijacked() {
c.close()
c.setState(c.rwc, StateClosed)
}
}()
...
for {
w, err := c.readRequest(ctx)
if c.r.remain != c.server.initialReadLimitSize() {
// If we read any bytes off the wire, we're active.
c.setState(c.rwc, StateActive)
}
...
}
...
serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)
w.cancelCtx()
if c.hijacked() {
return
}
w.finishRequest()
if !w.shouldReuseConnection() {
if w.requestBodyLimitHit || w.closedRequestBodyEarly() {
c.closeWriteAndWait()
}
return
}
c.setState(c.rwc, StateIdle)
}
}
盡管serve很長，里面的結構和邏輯還是很清晰的，使用defer定義了函數退出時，連接關閉相關的處理。然后就是讀取連接的網絡數據，并處理讀取完畢時候的狀態。接下來就是調用serverHandler{c.server}.ServeHTTP（w,w.req)方法處理請求了。最后就是請求處理完畢的邏輯。serverHandler是一個重要的結構，它僅有一個字段，即Server結構，同時它也實現了Hander接口方法ServeHTTP，同時它也實現了Handler接口方法ServeHTTP，并在該接口方法中做了一個重要的事情，初始化multiplexer路由多路復用器。如果server對象沒有制定Handler，則使用默認的DefaultServeMux作為路由Multiplexer。并調用初始化Handler的ServeHTTP方法。
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)
}
這里DefaultServeMux的ServeHTTP方法其實也是定義在ServeMux結構中的，相關代碼如下：
func (mux *ServeMux) (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)
}
func (mux *ServeMux) Handler(r *Request) (h Handler, pattern string) {
if r.Method != "CONNECT" {
if p := cleanPath(r.URL.Path); p != r.URL.Path {
_, pattern = mux.handler(r.Host, p)
url := *r.URL
url.Path = p
return RedirectHandler(url.String(), StatusMovedPermanently), pattern
}
}
return mux.handler(r.Host, r.URL.Path)
}
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
}
func (mux *ServeMux) match(path string) (h Handler, pattern string) {
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
}
mux的ServeHTTP方法通過調用其Handler方法尋找注冊到路由上的handler函數，并調用該函數的ServeHTTP方法。
mux的Handler方法對URL簡單的處理，然后調用handler方法，后者會創建一個鎖，同時調用match方法返回一個handler和pattern。
在match方法中，mux的m字段是map[string]muxEntry，后者存儲了pattern和handler處理器函數，因此通過迭代m尋找出注冊路由的pattern模式與實際url匹配的handler函數并返回。
返回的結構一直傳遞到mux的ServeHTTP方法，接下來調用handler函數的ServeHTTP方法，即IndexHandler函數，然后把reponse寫到http.RequestWirter對象返回給客戶端。
上述函數運行結束即serverHandler{c.server}.ServeHTTP（w, w.req)運行結束。接下來就是對請求處理完畢之后上希望和連接斷開的相關邏輯。
至此，Golang中一個完整的http服務介紹完畢，包括注冊路由，開啟監聽，處理連接，路由處理函數。
最后總結一下：
GO Http執行流程
首先調用Http.HandleFunc
按順序做了幾件事：
調用了DefaultServeMux的HandleFunc
調用了DefaultServeMux的Handle
往DefaultServeMux的map[string]muxEntry中增加對應的handler和路由規則
其次調用http.ListenAndServe(":9090", nil) - nil使用默認路由器
按順序做了幾件事情：
- 實例化Server
- 調用Server的ListenAndServe()
- 調用net.Listen("tcp", addr)監聽端口
- 啟動一個for循環，在循環體中Accept請求
- 對每個請求實例化一個Conn，并且開啟一個goroutine為這個請求進行服務go c.serve()
- 讀取每個請求的內容w, err := c.readRequest()
- 判斷handler是否為空，如果沒有設置handler（這個例子就沒有設置handler），handler就設置為DefaultServeMux
- 調用handler的ServeHttp
- 在這個例子中，下面就進入到DefaultServeMux.ServeHttp
- 根據request選擇handler，并且進入到這個handler的ServeHTTP mux.handler(r).ServeHTTP(w, r)
11 選擇handler：
A 判斷是否有路由能滿足這個request（循環遍歷ServeMux的muxEntry）
B 如果有路由滿足，調用這個路由handler的ServeHTTP
C 如果沒有路由滿足，調用NotFoundHandler的ServeHTTP
