在 Go 語言中并闲，創(chuàng)建一個 HTTP 服務(wù)很簡單，只需要幾行代碼就可以創(chuàng)建一個可用的 HTTP 服務(wù)谷羞，這是因?yàn)?Go 原生幫我們實(shí)現(xiàn)了一個默認(rèn)的 HTTP 服務(wù)帝火，就是 ServeMux，在這篇文章中湃缎，我們來詳細(xì)看一下 ServeMux 的具體實(shí)現(xiàn)犀填。
1. 創(chuàng)建一個 HTTP 服務(wù)
在 Go 語言中，創(chuàng)建一個 HTTP 服務(wù)只需要寫下面幾行代碼就可以了嗓违。
func main() {
http.HandleFunc("/index", func(writer http.ResponseWriter, request *http.Request) {
writer.Write([]byte("Hello go web"))
})
http.ListenAndServe(":8080", nil)
}
我們定義了一個路由九巡，然后啟動 HTTP 服務(wù)，就可以在瀏覽器中通過 http://127.0.0.1:8080/index 來訪問服務(wù)靠瞎，服務(wù)端會返回 Hello go web比庄。
這樣，一個簡單的 HTTP 服務(wù)就創(chuàng)建完成了乏盐。
2. HTTP 服務(wù)如何運(yùn)行
上面的代碼有兩部分佳窑，一部分是定義 HTTP 服務(wù)的路由，在服務(wù)啟動之后父能，我們訪問相應(yīng)的路由神凑，就能得到服務(wù)端的響應(yīng)。
在 http 包中，有一個接口 http.Handler 溉委，這個接口是 HTTP 服務(wù)的核心：
type Handler interface {
ServeHTTP(ResponseWriter, *Request)
}
對于 HTTP 服務(wù)來說鹃唯，一定發(fā)起請求的客服端和處理請求的服務(wù)端，客戶端發(fā)起一個請求瓣喊，然后服務(wù)端給出相應(yīng)的輸出坡慌。這個 Handler 接口就把這個整個過程抽象為 ServeHTTP 方法。ResponseWriter 表示服務(wù)端的輸出藻三，Request 表示來自客戶端的請求洪橘。
在 http 包中提供了一個 Handler 的實(shí)現(xiàn) ServeMux，這個Handler 做的事情也很簡單棵帽，就是來維護(hù) URL 和 Handler 之間的關(guān)系熄求，根據(jù) URL 判斷應(yīng)該把請求轉(zhuǎn)發(fā)到哪個 Handler，沒錯這里的 Handler 也是 http.Handler逗概，是同一個接口弟晚。用 http.Handler 來管理 http.Handler，我覺得這是一個非常優(yōu)雅的設(shè)計(jì)逾苫。
2.1 定義路由
路由可以使用兩種方式來定義卿城，一種是實(shí)現(xiàn) Handler，還有一種是使用 HandleFunc隶垮，這兩個概念在上一篇文章中我們已經(jīng)詳細(xì)討論過了藻雪，這里就不多說。
示例代碼中的路由使用 HandleFunc 來定義狸吞，這里我們來看一下路由具體是如何被定義的勉耀。我們進(jìn)入 HandleFunc 的源碼：
// server.go
func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
DefaultServeMux.HandleFunc(pattern, handler)
}
發(fā)現(xiàn)實(shí)際上是調(diào)用了 DefaultServerMux 的 HandleFunc 方法，DefaultServerMux 實(shí)際上就是 ServeMux蹋偏，是 Go 的 HTTP 服務(wù)的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)便斥。然后 DefaultServerMux 調(diào)用 Handle 方法來處理路由：
// server.go
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)
}
e := muxEntry{h: handler, pattern: pattern}
mux.m[pattern] = e
if pattern[len(pattern)-1] == '/' {
mux.es = appendSorted(mux.es, e)
}
if pattern[0] != '/' {
mux.hosts = true
}
}
路由由兩部分組成，一個是匹配 HTTP url 的 pattern威始，每個pattern 都代表著一類 HTTP 請求枢纠，都需要一個對應(yīng)的 handler 來處理。
DefaultServerMux 的 Handle 方法其實(shí)就做了一件事黎棠，在判斷路由和對應(yīng)的 handler 實(shí)現(xiàn)都沒問題晋渺，并且該路由沒有重復(fù)定義之后，就把這些路由都存到 map 中脓斩。所以 HTTP 服務(wù)的路由表其實(shí)就是一個 map木西。
完整流程如下，DefaultServerMux 簡稱為 DSM ：
2.2 啟動 HTTP 服務(wù)
路由定義完成之后随静，就需要啟動服務(wù)了八千，就是下面這行代碼:
http.ListenAndServe(":8080", nil)
通常吗讶，第二個參數(shù)都會設(shè)置為 nil，設(shè)置為 nil 的時候恋捆，就會使用 Go 語言默認(rèn)的 HTTP 服務(wù)實(shí)現(xiàn)照皆。我們跟進(jìn)代碼的實(shí)現(xiàn)：
// server.go
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
return server.ListenAndServe()
}
默認(rèn)情況下，會創(chuàng)建一個 Server沸停，Server 就是表示一個服務(wù)端膜毁， 其中定義了運(yùn)行一個 HTTP 服務(wù)所需要的全部參數(shù)以及必要的方法，如果不給 Server 傳入?yún)?shù) 愤钾，那么 Server 就使用默認(rèn)的參數(shù)運(yùn)行爽茴。
type Server struct {
// 服務(wù)端的 host 和 端口號
Addr string
Handler Handler // 默認(rèn)為 ServeMux
// 省略其他參數(shù)
}
然后 server 會調(diào)用 ListenAndServe 來啟動端口監(jiān)聽和請求接收，使用 net.Listen 來啟動監(jiān)聽端口：
// server.go
func (srv *Server) ListenAndServe() error {
if srv.shuttingDown() {
return ErrServerClosed
}
addr := srv.Addr
if addr == "" {
addr = ":http"
}
ln, err := net.Listen("tcp", addr)
if err != nil {
return err
}
return srv.Serve(ln)
}
然后調(diào)用 Server 的 Serve 方法來接收請求和處理請求绰垂。在 Serve 方法中，最關(guān)鍵的是下面這段代碼火焰，這里是一個 for 循環(huán)劲装，沒有結(jié)束條件，除非發(fā)生錯誤或者主動結(jié)束服務(wù)昌简，否則會一直處在接收請求的狀態(tài)占业。
// server.go#Serve
for {
rw, err := l.Accept()
if err != nil {
select {
case <-srv.getDoneChan():
return ErrServerClosed
default:
}
//......
return err
}
connCtx := ctx
if cc := srv.ConnContext; cc != nil {
connCtx = cc(connCtx, rw)
if connCtx == nil {
panic("ConnContext returned nil")
}
}
tempDelay = 0
c := srv.newConn(rw)
c.setState(c.rwc, StateNew) // before Serve can return
go c.serve(connCtx)
}
接收到請之后，會為每一個請求創(chuàng)建一個 conn 實(shí)例纯赎，conn 表示服務(wù)端的一個 HTTP 連接谦疾，并啟動一個新的 goroutine 來處理這個請求。
然后就進(jìn)入到 conn 的 serve 方法犬金。
因?yàn)樵谝粋€ HTTP 請求中念恍，有可能會出現(xiàn)多次請求的收發(fā)，所以這里依然啟動了 for 的循環(huán)來接收請求數(shù)據(jù)晚顷。
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)
}
// .. 去掉無關(guān)代碼
serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)
// .. 去掉無關(guān)代碼
}
在 conn 的 serve 方法中峰伙，其實(shí)就只做了兩件事，一件事讀取請求中的數(shù)據(jù)该默。然后是調(diào)用 ServeHTTP 方法瞳氓，進(jìn)入到 ServeHTTP 方法中：
// server.go
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)
}
判斷 handler 是否為 nil，如果為 nil栓袖，然后就直接使用 DefaultServeMux 的 ServeHTTP 方法來處理 HTTP 請求匣摘。
// server.go
func (mux *ServeMux) ServeHTTP(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)
}
我們發(fā)現(xiàn)其實(shí)這個方法也只做了一件事，就是去上面路由表 muxEntry 中匹配路由裹刮，然后使用路由 的 Handler 調(diào)用 ServerHTTP 來真正的處理請求音榜。
完整的流程如下：
3. 小結(jié)
Go 服務(wù)默認(rèn)的 HTTP 處理流程其實(shí)不難理解，最難的地方在于滿屏都是 Handler 接口和 ServeHTTP 方法必指，理解 Handler 接口是理解整個流程的關(guān)鍵囊咏。
所有的 HTTP 請求都需要經(jīng)過 ServeHTTP 方法處理。而 Go 語言中的 ServeMux 實(shí)現(xiàn)了 Handler 接口，通過 url 找到對應(yīng)的路由梅割，然后在 ServeHTTP 中調(diào)用路由實(shí)現(xiàn)的 ServeHTTP 方法去真正處理對應(yīng)的請求霜第。
Go 語言對 HTTP 服務(wù)的抽象非常好，通過一個接口就把整個流程串起來了户辞。
文 / Rayjun
