《Go语言四十二章经》第三十六章 net/http包

作者：李骁

在Go中，搭建一个HTTP server简单到令人难以置信。只需要引入net/http包，写几行代码，一个HTTP服务器就可以正常运行并接受访问请求。

下面就是Go最简单的HTTP服务器：

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5.     "net/http"
  6. )
  8. func myfunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  9.     fmt.Fprintf(w, "hi")
  10. }
  12. func main() {
  13.     http.HandleFunc("/", myfunc)
  14.     http.ListenAndServe(":8080", nil)
  15. }

编译运行程序，然后打开浏览器访问 http://localhost:8080/ , 我们可以看到网页输出”hi” ! 就这么简单，我们实现了一个HTTPserver！

下面我们通过分析net/http的源代码，来深入理解这个包的实现原理。在net/http源代码中，我们可以深深体会到Go语言的结构体（以及自定义类型）、接口、方法简单组合的设计哲学。这个包最主要的文件有4个，分别是：client.goserver.gorequest.goresponse.go

这四个文件也分别代表了HTTP中最重要的4个部分，HTTP Request 请求、 HTTP Response 响应、HTTP Client客户端和HTTP Server 服务端，所以我们先从这四个方面来了解net/http包：

36.1 Request

HTTP Request请求是由客户端发出的消息, 用来使服务器执行动作.发出的消息包括起始行, Headers, Body。

在net/http包中，request.go文件定义了结构： 

  1. type Request struct

HTTP Request请求是HTTP Client客户端向HTTP Server服务端发出的消息，或者是HTTP Server服务端收到的一个请求，但是HTTP Server服务端和HTTP Client客户端使用Request时语义区别很大。我们一般使用 http.NewRequest来构造一个HTTP Request请求，可能包括HTTP Headers信息，cookies信息等，然后发给服务端：

  1. // 利用指定的method, url以及可选的body返回一个新的请求.如果body参数实现了
  2. // io.Closer接口，Request返回值的Body 字段会被设置为body，并会被Client
  3. // 类型的Do、Post和PostForm方法以及Transport.RoundTrip方法关闭。 
  4. func NewRequest(method, urlStr string, body io.Reader) (*Request, error) 
  6. // 从b中读取和解析一个请求. 
  7. func ReadRequest(b *bufio.Reader) (req *Request, err error)
  9. // 给request添加cookie, AddCookie向请求中添加一个cookie.按照RFC 6265 
  10. // section 5.4的规则, AddCookie不会添加超过一个Cookie头字段.
  11. // 这表示所有的cookie都写在同一行, 用分号分隔（cookie内部用逗号分隔属性） 
  12. func (r *Request) AddCookie(c *Cookie)
  14. // 返回request中指定名name的cookie，如果没有发现，返回ErrNoCookie 
  15. func (r *Request) Cookie(name string) (*Cookie, error)
  17. // 返回该请求的所有cookies 
  18. func (r *Request) Cookies() []*Cookie
  20. // 利用提供的用户名和密码给http基本权限提供具有一定权限的header。
  21. // 当使用http基本授权时，用户名和密码是不加密的 
  22. func (r *Request) SetBasicAuth(username, password string)
  24. // 如果在request中发送，该函数返回客户端的user-Agent
  25. func (r *Request) UserAgent() string
  27. // 对于指定格式的key，FormFile返回符合条件的第一个文件，如果有必要的话，
  28. // 该函数会调用ParseMultipartForm和ParseForm。 
  29. func (r *Request) FormFile(key string) (multipart.File, *multipart.FileHeader, error)
  31. // 返回key获取的队列中第一个值。在查询过程中post和put中的主题参数优先级
  32. // 高于url中的value。为了访问相同key的多个值，调用ParseForm然后直接
  33. // 检查RequestForm。 
  34. func (r *Request) FormValue(key string) string
  36. // 如果这是一个有多部分组成的post请求，该函数将会返回一个MIME 多部分reader，
  37. // 否则的话将会返回一个nil和error。使用本函数代替ParseMultipartForm
  38. // 可以将请求body当做流stream来处理。 
  39. func (r *Request) MultipartReader() (*multipart.Reader, error)
  41. // 解析URL中的查询字符串，并将解析结果更新到r.Form字段。对于POST或PUT
  42. // 请求，ParseForm还会将body当作表单解析，并将结果既更新到r.PostForm也
  43. // 更新到r.Form。解析结果中，POST或PUT请求主体要优先于URL查询字符串
  44. // （同名变量，主体的值在查询字符串的值前面）。如果请求的主体的大小没有被
  45. // MaxBytesReader函数设定限制，其大小默认限制为开头10MB。
  46. // ParseMultipartForm会自动调用ParseForm。重复调用本方法是无意义的。
  47. func (r *Request) ParseForm() error 
  49. // ParseMultipartForm将请求的主体作为multipart/form-data解析。
  50. // 请求的整个主体都会被解析，得到的文件记录最多 maxMemery字节保存在内存，
  51. // 其余部分保存在硬盘的temp文件里。如果必要，ParseMultipartForm会
  52. // 自行调用 ParseForm。重复调用本方法是无意义的。
  53. func (r *Request) ParseMultipartForm(maxMemory int64) error 
  55. // 返回post或者put请求body指定元素的第一个值，其中url中的参数被忽略。
  56. func (r *Request) PostFormValue(key string) string 
  58. // 检测在request中使用的http协议是否至少是major.minor 
  59. func (r *Request) ProtoAtLeast(major，minor int) bool
  61. // 如果request中有refer，那么refer返回相应的url。Referer在request
  62. // 中是拼错的，这个错误从http初期就已经存在了。该值也可以从Headermap中
  63. // 利用Header["Referer"]获取；在使用过程中利用Referer这个方法而
  64. // 不是map的形式的好处是在编译过程中可以检查方法的错误，而无法检查map中
  65. // key的错误。
  66. func (r *Request) Referer() string 
  68. // Write方法以有线格式将HTTP/1.1请求写入w（用于将请求写入下层TCPConn等）
  69. // 。本方法会考虑请求的如下字段：Host URL Method (defaults to "GET")
  70. //  Header ContentLength TransferEncoding Body如果存在Body，
  71. // ContentLength字段<= 0且TransferEncoding字段未显式设置为
  72. // ["identity"]，Write方法会显式添加”Transfer-Encoding: chunked”
  73. // 到请求的头域。Body字段会在发送完请求后关闭。
  74. func (r *Request) Write(w io.Writer) error 
  76. // 该函数与Write方法类似，但是该方法写的request是按照http代理的格式去写。
  77. // 尤其是，按照RFC 2616 Section 5.1.2，WriteProxy会使用绝对URI
  78. // （包括协议和主机名）来初始化请求的第1行（Request-URI行）。无论何种情况，
  79. // WriteProxy都会使用r.Host或r.URL.Host设置Host头。
  80. func (r *Request) WriteProxy(w io.Writer) error

36.2 Response

HTTP Response响应是由HTTP Server服务端发出的消息，用来响应HTTP Client端发出的HTTP Request请求。发出的消息包括起始行, Headers, Body。

  1. // 注意是在response.go中定义的，而在server.go有一个
  2. // type response struct  ，注意大小写。这个结构是体现在server端的功能。
  3. type Response struct 
  5. // ReadResponse从r读取并返回一个HTTP 回复。req参数是可选的，指定该回复
  6. // 对应的请求（即是对该请求的回复）。如果是nil，将假设请 求是GET请求。
  7. // 客户端必须在结束resp.Body的读取后关闭它。读取完毕并关闭后，客户端可以
  8. // 检查resp.Trailer字段获取回复的 trailer的键值对。
  9. func ReadResponse(r *bufio.Reader, req *Request) (*Response, error)
  11. // 解析cookie并返回在header中利用set-Cookie设定的cookie值。
  12. func (r *Response) Cookies() []*Cookie 
  14. // 返回response中Location的header值的url。如果该值存在的话，则对于
  15. // 请求问题可以解决相对重定向的问题，如果该值为nil，则返回ErrNOLocation。
  16. func (r *Response) Location() (*url.URL，error) 
  18. // 判定在response中使用的http协议是否至少是major.minor的形式。
  19. func (r *Response) ProtoAtLeast(major, minor int) bool 
  21. // 将response中信息按照线性格式写入w中。
  22. func (r *Response) Write(w io.Writer) error

36.3 client

HTTP Client客户端主要用来发送HTTP Request请求给HTTP Server服务端，比如以Do方法，Get方法以及Post或PostForm方法发送HTTP Request请求。

  1. // Client具有Do，Get，Head，Post以及PostForm等方法。 其中Do方法可以对
  2. // Request进行一系列的设定，而其他的对request设定较少。如果Client使用默认的
  3. // Client，则其中的Get，Head，Post以及PostForm方法相当于默认的http.Get, 
  4. // http.Post, http.Head以及http.PostForm函数。
  5. type Client struct
  7. // 利用GET方法对一个指定的URL进行请求，如果response是如下重定向中的一个
  8. // 代码，则Get之后将会调用重定向内容，最多10次重定向。 
  9. // 301 (永久重定向，告诉客户端以后应该从新地址访问) 
  10. // 302 (暂时性重定向，作为HTTP1.0的标准，PHP的默认Location重定向用到
  11. // 也是302)，注：303和307其实是对302的细化。 
  12. // 303 (对于Post请求，它表示请求已经被处理，客户端可以接着使用GET方法去
  13. // 请求Location里的URl) 
  14. // 307 (临时重定向，对于Post请求，表示请求还没有被处理，客户端应该向
  15. // Location里的URL重新发起Post请求)
  16. func Get(url string) (resp *Response, err error) 
  18. // 该函数功能见net中Head方法功能。该方法与默认的defaultClient中
  19. // Head方法一致。
  20. func Head(url string) (resp *Response, err error) 
  22. // 该方法与默认的defaultClient中Post方法一致。
  23. func Post(url string, bodyType string, body io.Reader) (resp *Response, err error)
  25. // 该方法与默认的defaultClient中PostForm方法一致。 
  26. func PostForm(url string, data url.Values) (resp *Response, err error)
  28. // Do发送http请求并且返回一个http响应, 遵守client的策略, 如重定向, 
  29. // cookies以及auth等.错误经常是由于策略引起的, 当err是nil时, resp
  30. // 总会包含一个非nil的resp.body.当调用者读完resp.body之后应该关闭它, 
  31. // 如果resp.body没有关闭, 则Client底层RoundTripper将无法重用存在的
  32. // TCP连接去服务接下来的请求, 如果resp.body非nil, 则必须对其进行关闭.
  33. // 通常来说, 经常使用Get, Post, 或者PostForm来替代Do. 
  34. func (c *Client) Do(req *Request) (resp *Response, err error)
  36. // 利用get方法请求指定的url.Get请求指定的页面信息，并返回实体主体。
  37. func (c *Client) Get(url string) (resp *Response, err error) 
  39. // 利用head方法请求指定的url，Head只返回页面的首部。
  40. func (c *Client) Head(url string) (resp *Response, err error) 
  42. // post方法请求指定的URl, 如果body也是一个io.Closer, 则在请求之后关闭它 
  43. func (c *Client) Post(url string, bodyType string, body io.Reader) (resp *Response, err error)
  45. // 利用post方法请求指定的url, 利用data的key和value作为请求体. 
  46. func (c *Client) PostForm(url string, data url.Values) (resp *Response, err error)

http.NewRequest可以灵活的对http Request进行配置，然后再使用http.Client的Do方法发送这个http Request请求。注意：如果使用Post或者PostForm方法，是不能使用http.NewRequest配置请求的，只有Do方法可以定制http.NewRequest。

利用http.Client以及http.NewRequest就可以完整模拟一个HTTP Request请求，包括自定义的HTTP Request请求的头部信息。有了前面介绍的 HTTP Request 请求、HTTP Response 响应、HTTP Client 客户端 三个部分，我们已经可以模拟各种HTTP Request 请求的发送，接收HTTP Response 响应了。

下面我们来模拟HTTP Request请求，请求中附带有cookie信息，通过http.Client的Do方法发送这个请求。

先配置http.NewRequest，然后我们通过http.Client的Do方法来发送任何HTTP Request请求。示例如下：

  • 模拟任何HTTP Request请求：
  1. package main
  3. import (
  4.     "compress/gzip"
  5.     "fmt"
  6.     "io/ioutil"
  7.     "net/http"
  8.     "strconv"
  9. )
  11. func main() {
  12.     // 简式声明一个http.Client空结构体指针对象
  13.     client := &http.Client{}
  15.     // 使用http.NewRequest构建http Request请求
  16.     request, err := http.NewRequest("GET", "http://www.baidu.com", nil)
  17.     if err != nil {
  18.         fmt.Println(err)
  19.     }
  21.     // 使用http.Cookie结构体初始化一个cookie键值对
  22.     cookie := &http.Cookie{Name: "userId", Value: strconv.Itoa(12345)}
  24.     // 使用前面构建的request方法AddCookie往请求中添加cookie
  25.     request.AddCookie(cookie)
  27.     // 设置request的Header，具体可参考http协议
  28.     request.Header.Set("Accept", "text/html, application/xhtml+xml, application/xml;q=0.9, */*;q=0.8")
  29.     request.Header.Set("Accept-Charset", "GBK, utf-8;q=0.7, *;q=0.3")
  30.     request.Header.Set("Accept-Encoding", "gzip, deflate, sdch")
  31.     request.Header.Set("Accept-Language", "zh-CN, zh;q=0.8")
  32.     request.Header.Set("Cache-Control", "max-age=0")
  33.     request.Header.Set("Connection", "keep-alive")
  35.     // 使用http.Client 来发送request，这里使用了Do方法。
  36.     response, err := client.Do(request)
  37.     if err != nil {
  38.         fmt.Println(err)
  39.         return
  40.     }
  42.     // 程序结束时关闭response.Body响应流
  43.     defer response.Body.Close()
  45.     // 接收到的http Response 状态值
  46.     fmt.Println(response.StatusCode)
  47.     if response.StatusCode == 200 { // 200意味成功得到http Server返回的http Response信息
  49.         // gzip.NewReader对压缩的返回信息解压（考虑网络传输量，http Server
  50.     // 一般都会对响应压缩后再返回）
  51.         body, err := gzip.NewReader(response.Body)
  52.         if err != nil {
  53.             fmt.Println(err)
  54.         }
  56.         defer body.Close()
  58.         r, err := ioutil.ReadAll(body)
  59.         if err != nil {
  60.             fmt.Println(err)
  61.         }
  62.         // 打印出http Server返回的http Response信息
  63.         fmt.Println(string(r))
  64.     }
  65. }

使用http.Get 发送HTTP Get请求非常简单，在一般简单不需要对http.Request配置的场景下我们可以使用，只需要提供URL即可。

  • 发送一个HTTP Get请求：
  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5.     "io/ioutil"
  6.     "net/http"
  7. )
  9. func main() {
  10.     // var DefaultClient = &Client{}
  11.     // func Get(url string) (resp *Response, err error) {
  12.     // return DefaultClient.Get(url)
  13.     // }
  14.     /*
  15.         func (c *Client) Get(url string) (resp *Response, err error) {
  16.             req, err := NewRequest("GET", url, nil)
  17.             if err != nil {
  18.                 return nil, err
  19.             }
  20.             return c.Do(req)
  21.         }
  22.     */
  24.     // http.Get实际上是DefaultClient.Get(url)，Get函数是高度封装的，只有一个参数url。
  25.     // 对于一般的http Request是可以使用，但是不能定制Request
  26.     response, err := http.Get("http://www.baidu.com")
  27.     if err != nil {
  28.         fmt.Println(err)
  29.     }
  31.     //程序在使用完回复后必须关闭回复的主体。
  32.     defer response.Body.Close()
  34.     body, _ := ioutil.ReadAll(response.Body)
  35.     fmt.Println(string(body))
  36. }

使用http.Post 发送HTTP Post请求也非常简单，在一般简单不需要对http.Request配置的场景下我们可以使用。

  • 发送一个http.Post请求：
  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5.     "io/ioutil"
  6.     "net/http"
  7.     "strings"
  8. )
  10. func main() {
  11.     // application/x-www-form-urlencoded：为POST的contentType
  12.     // strings.NewReader("mobile=xxxxxxxxxx&isRemberPwd=1") 理解为传递的参数
  13.     resp, err := http.Post("http://localhost:8080/login.do",
  14.         "application/x-www-form-urlencoded", strings.NewReader("mobile=xxxxxxxxxx&isRemberPwd=1"))
  15.     if err != nil {
  16.         fmt.Println(err)
  17.         return
  18.     }
  19.     defer resp.Body.Close()
  20.     body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
  21.     if err != nil {
  22.         fmt.Println(err)
  23.         return
  24.     }
  25.     fmt.Println(string(body))
  26. }

使用http.PostForm 发送HTTP Request请求也非常简单，而且可以附带参数的键值对作为请求的body传递到服务端。

  • 发送一个http.PostForm请求：
  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5.     "io/ioutil"
  6.     "net/http"
  7.     "net/url"
  8. )
  10. func main() {
  11.     postParam := url.Values{
  12.         "mobile":      {"xxxxxx"},
  13.         "isRemberPwd": {"1"},
  14.     }
  15.     // 数据的键值会经过URL编码后作为请求的body传递
  16.     resp, err := http.PostForm("http://localhost：8080/login.do", postParam)
  17.     if err != nil {
  18.         fmt.Println(err)
  19.         return
  20.     }
  21.     defer resp.Body.Close()
  22.     body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
  23.     if err != nil {
  24.         fmt.Println(err)
  25.         return
  26.     }
  27.     fmt.Println(string(body))
  28. }

上面列举了四种HTTP Client客户端发送HTTP Request请求的方式，其中只有Do方法最灵活。

http.Client与http.NewRequest结合可以模拟任何HTTP Request请求，方法是Do。像Get方法，Post方法和PostForm方法，http.NewRequest都是定制好的，所以使用方便但灵活性不够。不过好在有Do方法，我们可以更灵活来配置http.NewRequest。

  1. func NewRequest(method, url string, body io.Reader) (*Request, error)
  3. func (c *Client) Get(url string) (resp *Response, err error) {
  4.     req, err := NewRequest("GET", url, nil)
  5. ......
  7. func (c *Client) Post(url string, contentType string, body io.Reader) (resp *Response, err error) {
  8.     req, err := NewRequest("POST", url, body)
  9. ......

36.4 HTTP Server 服务端

HTTP Server服务端用来接收并响应HTTP Client端发出的HTTP Request请求，是net/http包中非常重要和关键的一个功能。我们在Go语言中简单就能搭建HTTP服务器，就是因为它的存在。

在server.go文件中还定义了一个非常重要的接口：Handler，另外还有一个结构体response，这和http.Response结构体只有首字母大小写不一致，不过这个response 也是响应，只不过是专门用在服务端，和http.Response结构体是完全两回事。

  1. type Handler interface {
  2.     ServeHTTP(ResponseWriter, *Request)
  3. }
  5. type Server struct
  7. // 监听TCP网络地址srv.Addr然后调用Serve来处理接下来连接的请求。
  8. // 如果srv.Addr是空的话，则使用“:http”。
  9. func (srv *Server) ListenAndServe() error 
  11. // ListenAndServeTLS监听srv.Addr确定的TCP地址，并且会调用Serve
  12. // 方法处理接收到的连接。必须提供证书文件和对应的私钥文 件。如果证书是由
  13. // 权威机构签发的，certFile参数必须是顺序串联的服务端证书和CA证书。
  14. // 如果srv.Addr为空字符串，会使 用”:https”。
  15. func (srv *Server) ListenAndServeTLS(certFile, keyFile string) error 
  17. // 接受Listener l的连接，创建一个新的服务协程。该服务协程读取请求然后调用
  18. // srv.Handler来应答。实际上就是实现了对某个端口进行监听，然后创建相应的连接。 
  19. func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error
  21. // 该函数控制是否http的keep-alives能够使用，默认情况下，keep-alives总是可用的。
  22. // 只有资源非常紧张的环境或者服务端在关闭进程中时，才应该关闭该功能。 
  23. func (s *Server) SetKeepAlivesEnabled(v bool)
  25. // 是一个http请求多路复用器，它将每一个请求的URL和
  26. // 一个注册模式的列表进行匹配，然后调用和URL最匹配的模式的处理器进行后续操作。
  27. type ServeMux
  29. // 初始化一个新的ServeMux 
  30. func NewServeMux() *ServeMux
  32. // 将handler注册为指定的模式，如果该模式已经有了handler，则会出错panic。
  33. func (mux *ServeMux) Handle(pattern string, handler Handler) 
  35. // 将handler注册为指定的模式 
  36. func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request))
  38. // 根据指定的r.Method, r.Host以及r.RUL.Path返回一个用来处理给定请求的handler。
  39. // 该函数总是返回一个非nil的 handler，如果path不是一个规范格式，则handler会
  40. // 重定向到其规范path。Handler总是返回匹配该请求的的已注册模式；在内建重定向
  41. // 处理器的情况下，pattern会在重定向后进行匹配。如果没有已注册模式可以应用于该请求，
  42. // 本方法将返回一个内建的”404 page not found”处理器和一个空字符串模式。
  43. func (mux *ServeMux) Handler(r *Request) (h Handler, pattern string) 
  45. // 该函数用于将最接近请求url模式的handler分配给指定的请求。 
  46. func (mux *ServeMux) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request)

Handler接口应该算是server.go中最关键的接口了，如果我们仔细看这个文件的源代码，将会发现很多结构体实现了这个接口的ServeHTTP方法。

注意这个接口的注释：Handler响应HTTP请求。没错，最终我们的HTTP服务是通过实现ServeHTTP(ResponseWriter, *Request)来达到服务端接收客户端请求并响应。

理解 HTTP 构建的网络应用只要关注两个端—-客户端（Clinet）和服务端（Server），两个端的交互来自 Clinet 的 Request，以及Server端的Response。HTTP服务器，主要在于如何接受 Clinet端的 Request，Server端向Client端返回Response。

那这个过程是什么样的呢？要讲清楚这个过程，还需要回到开始的HTTP服务器程序。这里以前面我们了解到的HTTP Request、HTTP Response、HTTP Client作为基础，并重点分析server.go源代码才能讲清楚：

  1. func main() {
  2.     http.HandleFunc("/", myfunc)
  3.     http.ListenAndServe(":8080", nil)
  4. }

以上两行代码，就成功启动了一个HTTP服务器。我们通过net/http 包源代码分析发现，调用Http.HandleFunc，按顺序做了几件事：

1.Http.HandleFunc调用了DefaultServeMux的HandleFunc

  1. func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
  2.     DefaultServeMux.HandleFunc(pattern, handler)
  3. }

2.DefaultServeMux.HandleFunc调用了DefaultServeMux的Handle，DefaultServeMux是一个ServeMux 指针变量。而ServeMux 是Go语言中的Multiplexer（多路复用器），通过Handle匹配pattern 和我们定义的handler（其实就是http.HandlerFunc函数类型变量）。

  1. var DefaultServeMux = &defaultServeMux
  2. var defaultServeMux ServeMux
  4. func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
  5.     mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler))
  6. }

注意：上面的方法命名Handle，HandleFunc和HandlerFunc，Handler（接口），他们很相似，容易混淆。记住Handle和HandleFunc和pattern 匹配有关，也即往DefaultServeMux的map[string]muxEntry中增加对应的handler和路由规则。

接着我们看看myfunc的声明和定义：

  1. func myfunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  2.     fmt.Fprintf(w, "hi")
  3. }

而type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request) 是一个函数类型，而我们定义的myfunc的函数签名刚好符合这个函数类型。

所以http.HandleFunc(“/“, myfunc)，实际上是mux.Handle(“/“, HandlerFunc(myfunc))。

HandlerFunc(myfunc) 让myfunc成为了HandlerFunc类型，我们称myfunc为handler。而HandlerFunc类型是具有ServeHTTP方法的，而有了ServeHTTP方法也就是实现了Handler接口。

  1. func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
  2.     f(w, r) // 这相当于自身的调用
  3. }

现在ServeMux和Handler都和我们的myfunc联系上了，myfunc是一个Handler接口变量也是HandlerFunc类型变量，接下来和结构体server有关了。

从http.ListenAndServe的源码可以看出，它创建了一个server对象，并调用server对象的ListenAndServe方法：

  1. func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
  2.     server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
  3.     return server.ListenAndServe()
  4. }

而我们HTTP服务器中第二行代码：

  1. http.ListenAndServe(":8080", nil)

创建了一个server对象，并调用server对象的ListenAndServe方法，这里没有直接传递Handler，而是默认使用DefautServeMux作为multiplexer，myfunc是存在于handler和路由规则中的。

Server的ListenAndServe方法中，会初始化监听地址Addr，同时调用Listen方法设置监听。

  1. for {
  2.     rw, e := l.Accept()
  3.     ...
  4.     c := srv.newConn(rw)
  5. c.setState(c.rwc, StateNew) 
  6. go c.serve(ctx)
  7. }

监听开启之后，一旦客户端请求过来，Go就开启一个协程go c.serve(ctx)处理请求，主要逻辑都在serve方法之中。

func (c *conn) serve(ctx context.Context)，这个方法很长，里面主要的一句：serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)。其中w由w, err := c.readRequest(ctx)得到，因为有传递context。

还是来看源代码：

  1. type serverHandler struct {
  2. srv *Server
  3. }
  5. func (sh serverHandler) ServeHTTP(rw ResponseWriter, req Request) {
  6. handler := sh.srv.Handler
  7. if handler == nil {
  8. handler = DefaultServeMux
  9. }
  10. if req.RequestURI == "" && req.Method == "OPTIONS" {
  11. handler = globalOptionsHandler{}
  12. }
  13. handler.ServeHTTP(rw, req)
  14. }

从http.ListenAndServe(“:8080”, nil)开始，handler是nil，所以最后实际ServeHTTP方法是DefaultServeMux.ServeHTTP(rw, req)。

  1. func (mux *ServeMux) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
  2.     if r.RequestURI == "*" {
  3.         if r.ProtoAtLeast(1, 1) {
  4.             w.Header().Set("Connection", "close")
  5.         }
  6.         w.WriteHeader(StatusBadRequest)
  7.         return
  8.     }
  9.     h, _ := mux.Handler(r)
  10.     h.ServeHTTP(w, r)
  11. }

通过func (mux ServeMux) Handler(r Request) (h Handler, pattern string)，我们得到Handler h，然后执行h.ServeHTTP(w, r)方法，也就是执行我们的myfunc函数（别忘了myfunc是HandlerFunc类型，而他的ServeHTTP(w, r)方法这里其实就是自己调用自己），把response写到http.ResponseWriter对象返回给客户端，fmt.Fprintf(w, “hi”)，我们在客户端会接收到hi 。至此整个HTTP服务执行完成。

总结下，HTTP服务整个过程大概是这样：

  1. Request -> ServeMux(Multiplexer) -> handler-> Response

我们再看下面代码：

  1. http.ListenAndServe(":8080", nil)
  2. func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
  3.     server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
  4.     return server.ListenAndServe()
  5. }

上面代码实际上就是server.ListenAndServe()执行的实际效果，只不过简单声明了一个结构体Server{Addr: addr, Handler: handler}实例。如果我们声明一个Server实例，完全可以达到深度自定义 http.Server的目的：

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5.     "net/http"
  6. )
  8. func myfunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  9.     fmt.Fprintf(w, "hi")
  10. }
  12. func main() {
  13.     // 更多http.Server的字段可以根据情况初始化
  14.     server := http.Server{
  15.         Addr:         ":8080",
  16.         ReadTimeout:  0,
  17.         WriteTimeout: 0,
  18.     }
  19.     http.HandleFunc("/", myfunc)
  20.     server.ListenAndServe()
  21. }
  23. 这样服务也能跑起来，而且我们完全可以根据情况来自定义我们的Server！
  25. 还可以指定Servemux的用法:
  27. GOPATH\src\go42\chapter-15\15.3\7\main.go
  29. package main
  31. import (
  32.     "fmt"
  33.     "net/http"
  34. )
  36. func myfunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  37.     fmt.Fprintf(w, "hi")
  38. }
  40. func main() {
  41.     mux := http.NewServeMux()
  43.     mux.HandleFunc("/", myfunc)
  44.     http.ListenAndServe(":8080", mux)
  45. }

如果既指定Servemux又自定义 http.Server，因为Server中有字段Handler，所以我们可以直接把Servemux变量作为Server.Handler：

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5.     "net/http"
  6. )
  8. func myfunc(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  9.     fmt.Fprintf(w, "hi")
  10. }
  12. func main() {
  13.     server := http.Server{
  14.         Addr:         ":8080",
  15.         ReadTimeout:  0,
  16.         WriteTimeout: 0,
  17.     }
  18.     mux := http.NewServeMux()
  19.     server.Handler = mux
  21.     mux.HandleFunc("/", myfunc)
  22.     server.ListenAndServe()
  23. }

在前面pprof 包的内容中我们也用了本章开头这段代码，当我们访问http://localhost:8080/debug/pprof/ 时可以看到对应的性能分析报告。因为我们这样导入 _”net/http/pprof” 包时，在文件 pprof.go 文件中init 函数已经定义好了handler：

  1. func init() {
  2.     http.HandleFunc("/debug/pprof/", Index)
  3.     http.HandleFunc("/debug/pprof/cmdline", Cmdline)
  4.     http.HandleFunc("/debug/pprof/profile", Profile)
  5.     http.HandleFunc("/debug/pprof/symbol", Symbol)
  6.     http.HandleFunc("/debug/pprof/trace", Trace)
  7. }

所以，我们就可以通过浏览器访问上面地址来看到报告。现在再来看这些代码，我们就明白怎么回事了！

36.5 自定义处理器（Custom Handlers）

自定义的Handler：

标准库http提供了Handler接口，用于开发者实现自己的handler。只要实现接口的ServeHTTP方法即可。

  1. package main
  3. import (
  4.     "log"
  5.     "net/http"
  6.     "time"
  7. )
  9. type timeHandler struct {
  10.     format string
  11. }
  13. func (th *timeHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  14.     tm := time.Now().Format(th.format)
  15.     w.Write([]byte("The time is: " + tm))
  16. }
  18. func main() {
  19.     mux := http.NewServeMux()
  21.     th := &timeHandler{format: time.RFC1123}
  22.     mux.Handle("/time", th)
  24.     log.Println("Listening...")
  25.     http.ListenAndServe(":3000", mux)
  26. }

我们知道，NewServeMux可以创建一个ServeMux实例，ServeMux同时也实现了ServeHTTP方法，因此代码中的mux也是一种handler。把它当成参数传给http.ListenAndServe方法，后者会把mux传给Server实例。因为指定了handler，因此整个http服务就不再是DefaultServeMux，而是mux，无论是在注册路由还是提供请求服务的时候。

任何有 func(http.ResponseWriter，*http.Request) 签名的函数都能转化为一个 HandlerFunc 类型。这很有用，因为 HandlerFunc 对象内置了 ServeHTTP 方法，后者可以聪明又方便的调用我们最初提供的函数内容。

36.6 将函数作为处理器

  1. package main
  3. import (
  4.     "log"
  5.     "net/http"
  6.     "time"
  7. )
  9. func timeHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  10.     tm := time.Now().Format(time.RFC1123)
  11.     w.Write([]byte("The time is: " + tm))
  12. }
  14. func main() {
  15.     mux := http.NewServeMux()
  17.     // Convert the timeHandler function to a HandlerFunc type
  18.     th := http.HandlerFunc(timeHandler)
  19.     // And add it to the ServeMux
  20.     mux.Handle("/time", th)
  22.     log.Println("Listening...")
  23.     http.ListenAndServe(":3000", mux)
  24. }

创建新的server：

  1. func index(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  2.     w.Header().Set("Content-Type", "text/html")
  4.     html := `<doctype html>
  5.         <html>
  6.         <head>
  7.           <title>Hello World</title>
  8.         </head>
  9.         <body>
  10.         <p>
  11.           Welcome
  12.         </p>
  13.         </body>
  14. </html>`
  15.     fmt.Fprintln(w, html)
  16. }
  18. func main(){
  19.     http.HandleFunc("/", index)
  21.     server := &http.Server{
  22.         Addr: ":8000", 
  23.         ReadTimeout: 60 * time.Second, 
  24.         WriteTimeout: 60 * time.Second, 
  25.     }
  26.     server.ListenAndServe()
  27. }

36.7 中间件Middleware

所谓中间件，就是连接上下级不同功能的函数或者软件，通常进行一些包裹函数的行为，为被包裹函数提供添加一些功能或行为。前文的HandleFunc就能把签名为 func(w http.ResponseWriter, r *http.Reqeust)的函数包裹成handler。这个函数也算是中间件。

Go的HTTP中间件很简单，只要实现一个函数签名为func(http.Handler) http.Handler的函数即可。http.Handler是一个接口，接口方法我们熟悉的为serveHTTP。返回也是一个handler。因为Go中的函数也可以当成变量传递或者或者返回，因此也可以在中间件函数中传递定义好的函数，只要这个函数是一个handler即可，即实现或者被handlerFunc包裹成为handler处理器。

  1. func index(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  2.     w.Header().Set("Content-Type", "text/html")
  4.     html := `<doctype html>
  5.         <html>
  6.         <head>
  7.           <title>Hello World</title>
  8.         </head>
  9.         <body>
  10.         <p>
  11.           Welcome
  12.         </p>
  13.         </body>
  14. </html>`
  15.     fmt.Fprintln(w, html)
  16. }
  18. func middlewareHandler(next http.Handler) http.Handler{
  19.     return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request){
  20.         // 执行handler之前的逻辑
  21.         next.ServeHTTP(w, r)
  22.         // 执行完毕handler后的逻辑
  23.     })
  24. }
  26. func loggingHandler(next http.Handler) http.Handler {
  27.     return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  28.         start := time.Now()
  29.         log.Printf("Started %s %s", r.Method, r.URL.Path)
  30.         next.ServeHTTP(w, r)
  31.         log.Printf("Completed %s in %v", r.URL.Path, time.Since(start))
  32.     })
  33. }
  35. func main() {
  36.     http.Handle("/", loggingHandler(http.HandlerFunc(index)))
  38.     http.ListenAndServe(":8000", nil)
  39. }

36.8 静态站点

下面代码通过指定目录，作为静态站点：

  1. package main
  3. import (
  4.     "net/http"
  5. )
  7. func main() {
  8.     http.Handle("/", http.FileServer(http.Dir("D:/html/static/")))
  9.     http.ListenAndServe(":8080", nil)
  10. }

第三十五章 模板

第三十七章 context包

本书《Go语言四十二章经》内容在github上同步地址：https://github.com/ffhelicopter/Go42

虽然本书中例子都经过实际运行，但难免出现错误和不足之处，烦请您指出；如有建议也欢迎交流。