全面解析golang http

一、簡介

Go語言的net/http包是Go語言內置的一個HTTP處理包，使用該包可以方便地搭建HTTP伺服器或者HTTP客戶端。本文將從請求處理流程入手，對golang http包進行全面解析。

二、請求處理流程

golang http的請求處理包括：路由、處理函數、中間件等，整個處理流程如下：

    http.ListenAndServe(addr string, handler http.Handler) error

ListenAndServe函數負責創建一個http.Server對象，監聽網路埠，並接受來自客戶端的請求，並分配給handler處理。handler可以是一個自定義的類型，只要實現了Handler介面。因此，我們可以使用http包默認提供的Mux類型，或者自己實現一個類型來處理請求。

    type HandlerFunc func(w ResponseWriter, r *Request)

HandlerFunc是一個函數類型，用於處理請求的回調函數。函數類型需要滿足Handler介面才能作為服務處理函數傳給ListenAndServe，具體介面如下：

    type Handler interface {
        ServeHTTP(ResponseWriter, *Request)
    }

該介面只有一個ServeHTTP方法，負責接收ResponseWriter和Request，其中ResponseWriter為寫回客戶端的對象，也就是Response，Request則是從客戶端發來的請求。一旦接收到請求並將函數轉發給ServeHTTP，就會按照golang默認的處理鏈路：路由 -> 處理函數 -> 中間件 -> 響應返回給客戶端。

三、路由

http包提供了一個方便的mux，或多路復用HTTP請求router，稱為http.ServeMux。通過使用mux，可以為HTTP服務提供多條處理鏈路，以便同時處理不同的URI和HTTP方法。下面是一個代碼示例

    package main
    import (
        "fmt"
        "net/http"
    )
    func main() {
        http.HandleFunc("/hello", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
            fmt.Fprintf(w, "Hello")
        })
        http.HandleFunc("/world", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
            fmt.Fprintf(w, "World")
        })
        http.ListenAndServe(":8080", nil)
    }

在上面的代碼中，使用了`http.HandleFunc()`函數，它接收兩個參數：路由地址和一個回調函數來處理該路由。在這個例子中，我們設置了兩條路由地址`/hello`和`/world`，並為它們各自設置了一個回調函數。最後，通過調用`http.ListenAndServe()`函數來啟動服務，並監聽埠`8080`。

四、處理函數

對於每個請求`/hello`和`/world`的回調函數，都需要一個ResponseWriter，由該函數將處理結果返回給客戶端。ResponseWriter對象有很多可用的方法，例如Write(), WriteString(), Header() 等。這些方法可以用來向客戶端發送數據，設置響應頭，或者配置響應狀態等。下面是一個處理函數的例子：

    http.HandleFunc("/hello", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        fmt.Fprintf(w, "Hello")
    })

在上面的代碼中，我們通過`http.HandleFunc()`函數為`/hello`路由地址設置了一個回調函數。這個函數在收到客戶端的請求時，將輸出`Hello`字元串。

五、中間件

golang http包的中間件是指在進入處理函數之前，對請求和響應進行預處理的插件，包括日誌、壓縮、請求超時等。中間件可以接受一些參數和可選的行為，比如跳過某些請求、或者直接終止請求處理。中間件函數需要接收一個Handler類型函數並返回一個新的Handler類型函數。以下是一個代碼示例：

    func Logger(h http.Handler) http.Handler {
        return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
            start := time.Now()
            h.ServeHTTP(w, r)
            log.Printf("[%s] %s %s", r.Method, r.URL.Path, time.Since(start))
        })
    }
    func Hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        fmt.Fprintf(w, "Hello")
    }
    func main() {
        http.Handle("/hello", Logger(http.HandlerFunc(Hello)))
        http.ListenAndServe(":8080", nil)
    }

在上面的代碼中，通過實現中間件Logger函數，我們實現了對服務請求的記錄。在正式的處理函數處理完請求之後（h.ServeHTTP(w, r)），記錄請求的信息（r.Method, r.URL.Path, time.Since(start)）。

六、HTTPS和TLS

HTTPS是HTTP的加密版，採用TLS協議來加密通訊數據。儘管golang不支持對HTTP的TLS，但是它提供了一個輕量級的加密TLS庫crypto/tls，可以幫助我們實現HTTPS的功能，如下面的代碼所示：

    func main() {
        mux := http.NewServeMux()
        mux.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
            fmt.Fprintf(w, "Hello, TLS")
        })
        // 生成tls配置
        cert, err := tls.LoadX509KeyPair("server.crt", "server.key")
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        tlsConfig := &tls.Config{Certificates: []tls.Certificate{cert}}
        srv := &http.Server{
            Addr:      ":8443",
            Handler:   mux,
            TLSConfig: tlsConfig,
        }
        log.Fatal(srv.ListenAndServeTLS("", ""))
    }

在上面的代碼中，我們創建了一個http.ServeMux對象，並為根URL`/`設置了回調函數。為了啟用TLS，我們使用tls.LoadX509KeyPair() 方法載入證書和密鑰，它們將用於加密通信。然後，我們將TLS配置傳遞給http.Server，並將其用作secureconnection。listen 並serve TLS的HTTPS處理鏈路就這樣形成了。

七、總結

本篇文章詳細介紹了golang http包的各種使用方法，包括請求處理流程、路由、處理函數、中間件、HTTPS、TLS等方面。通過掌握這些知識點，可以幫助開發人員更好地掌握Http原理，並在實際工作中運用golang http包來搭建Web伺服器及開發REST API等。