Go 如何使得Web工作

前面介绍了如何通过Go搭建一个Web服务，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前面介绍的Web工作方式。

web工作方式的几个概念

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

分析http包运行机制

如下图所示，是Go实现Web服务的工作模式的流程图

http包执行流程：

1. 创建Listen Socket, 监听指定的端口, 等待客户端请求到来。
2. 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。
3. 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，其实现源码如下：

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

ListenAndServe会初始化一个sever对象，然后调用了Server对象的方法ListenAndServe。其源码如下：

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)
}

​ListenAndServe​调用了​net.Listen("tcp", addr)​，也就是底层用TCP协议搭建了一个服务，最后调用​src.Serve​监控我们设置的端口。监控之后如何接收客户端的请求呢？

​Serve​的具体实现如下(为突出重点，仅展示关键代码)，通过下面的分析源码我们可以看到客户端请求的具体处理过程：

func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error {
	...

	ctx := context.WithValue(baseCtx, ServerContextKey, srv)
	for {
		rw, err := l.Accept()
		...

		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, runHooks) // before Serve can return
		go c.serve(connCtx)
	}
}

这个函数里面起了一个​for{}​，首先通过Listener接收请求：​l.Accept()​，其次创建一个Conn：​c := srv.newConn(rw)​，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(connCtx)​。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？我们继续分析conn的​serve​方法，其源码如下(为突出重点，仅展示关键代码)：

func (c *conn) serve(ctx context.Context) {
    ...

	ctx, cancelCtx := context.WithCancel(ctx)
	c.cancelCtx = cancelCtx
	defer cancelCtx()

	c.r = &connReader{conn: c}
	c.bufr = newBufioReader(c.r)
	c.bufw = newBufioWriterSize(checkConnErrorWriter{c}, 4<<10)

	for {
		w, err := c.readRequest(ctx)
        ...

		// HTTP cannot have multiple simultaneous active requests.[*]
		// Until the server replies to this request, it can't read another,
		// so we might as well run the handler in this goroutine.
		// [*] Not strictly true: HTTP pipelining. We could let them all process
		// in parallel even if their responses need to be serialized.
		// But we're not going to implement HTTP pipelining because it
		// was never deployed in the wild and the answer is HTTP/2.
		serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)
		w.cancelCtx()
        ...

	}
}

conn首先会解析request:w, err := c.readRequest(ctx), 然后获取相应的handler去处理请求:serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)，ServeHTTP的具体实现如下：

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)
}

​sh.srv.Handler​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：

至此我们的三个问题已经全部得到了解答，你现在对于Go如何让Web跑起来的是否已经基本了解了呢？