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Golang HTTP Server启动流程简析及常用Handler介绍

服务器启动流程简析

不管是什么语言,对于一个HTTP SERVER,它所做的就是监听指定端口的HTTP请求,然后根据HTTP请求中的报头以及请求信息,进行处理,最后返回数据.

Golang自然也不例外,系统为我们提供了两个方法 http.ListenAndServe(string, Handler) , http.ListenAndServeTLS(string, string, string, Handler) ,分别用于开启HTTP服务器和HTTPS服务器.

启动HTTP服务器

我们先看一下 http.ListenAndServe(string, Handler) 是如何实现服务器的开启的.

Golang 首先根据addr和handler构造出一个Server类型的结构体,然后调用 net.Listen("tcp", string) 方法去对指定端口进行注册tcp监听,

真正处理HTTP请求的方法在

 1 func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error {  2  defer l.Close()  3  var tempDelay time.Duration // how long to sleep on accept failure  4  for {  5   rw, e := l.Accept()  6   if e != nil {  7    if ne, ok := e.(net.Error); ok && ne.Temporary() {  8     ... // Re-try if necessary.  9     continue 10    } 11    return e 12   } 13   tempDelay = 0 14   c, err := srv.newConn(rw) 15   if err != nil { 16    continue 17   } 18   c.setState(c.rwc, StateNew) // before Serve can return 19   go c.serve() 20  } 21 }

从上面的代码我们可以看出,当系统针对指定的端口进行监听后,就立刻进入一个无限循环的队列中,不停的从端口中获取消息,一旦获取到消息之后,使用routine新开线程进行消息处理.

让我们再看一下在异步线程中处理请求的流程,

 1 func (c *conn) serve() {  2  origConn := c.rwc // copy it before it's set nil on Close or Hijack  3  defer func() {  4   ... // 处理错误信息  5  }()  6   7  if tlsConn, ok := c.rwc.(*tls.Conn); ok {  8      ... // 处理TLS类型的请求.  9  } 10  11  for { 12    ... // 读取请求信息. 13  14         // 调用Handler处理消息 15   serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req) 16    17   ... // 结束 18  } 19 }

可以看到,在serve方法中,首先定义了一个defer延迟回调,用于catch消息处理过程中可能产生的异常,避免服务器崩溃.然后系统之前构造的Server结构体中的Handler对象处理请求.

启动HTTPS服务器

启动HTTPS服务器的基本流程和启动HTTP服务器的流程基本一致,不过由于HTTPS服务需要在握手时对请求签名进行验证,故在conn.serve方法中,会针对TLS协议进行验证,之后再进入Handler处理流程.

常用Handler介绍

看完上面的代码之后,我们会发现其实在启动服务器之后,主线程不断从TCP端口获取新的请求,然后使用routine进行异步执行.服务器所起的作用其实就是一个不断拉去消息的消息队列.

而实际上真正处理业务逻辑的代码是在注册监听时,随端口参数一起传入的handler对象(PS:当传入的Handler为nil时,默认是用系统的 http.DefaultServeMux 作为处理对象.

下面我们将对一些常用的Handler对象进行介绍

Handler

Handler接口中有一个 ServeHTTP(ResponseWriter, *Request) 方法,当SERVER从TCP端口中获取到新的请求时,会调用这个方法去执行具体,换而言之, ServeHTTP方法就是所有SERVER消息处理接口的入口函数.其他所有想要处理HTTP请求的方法都必须直接或间接通过这个接口实现.

ServeMux

ServeMux从名字上我们就可以看出它是一个路由器,对于一个SERVER,他的主入口Handler其实只有一个. 但是访问不同的URL地址,我们又应该给予用于不同的回应.因此我们需要根据不同的URL地址,将请求分发给不同的Handler对象进行处理,ServeMux帮我们实现了这个功能.

为了让ServeMux知道对于指定的URL地址应该使用哪个Handler对象处理,我们需要对Handler在ServeMux中进行提前注册. ServeMux中有两个方法 Handle 和 HandleFunc 分别用于注册Handler对象和 func 对象.

系统默认的 http.DefaultServeMux 也是一个ServeMux类型的对象,通常我们也可以直接调用 http.Handle , 或者 http.HandleFunc 方法进行注册.

通过查阅 ServeMux 的源码,发现其进行URL路径匹配的代码如下:

 1 func (mux *ServeMux) match(path string) (h Handler, pattern string) {  2  var n = 0  3  for k, v := range mux.m {  4   if !pathMatch(k, path) {  5    continue  6   }  7   if h == nil || len(k) > n {  8    n = len(k)  9    h = v.h 10    pattern = v.pattern 11   } 12  } 13  return 14 }

mux.m 对象中包含了通过 Handle 和 HandleFuc 注册的Handler对象(PS:通过HandleFunc 注册的func对象也会被包装成一个Handler),因此这里其实就是对已注册的 Handler对象做一次遍历, 寻找最优长度匹配的URL地址,然后返回正确的Handler对象,将请求信息分发给他进行处理.