Go For Web:一篇文章带你用 Go 搭建一个最简单的 Web 服务、了解 Golang 运行 web 的原理

发布时间 2023-04-14 11:51:51作者: slowlydance2me

前言:

本文作为解决如何通过 Golang 来编写 Web 应用这个问题的前瞻,对 Golang 中的 Web 基础部分进行一个简单的介绍。目前 Go 拥有成熟的 Http 处理包,所以我们去编写一个做任何事情的动态 Web 程序应该是很轻松的,接下来我们就去学习了解一些关于 Web 的相关基础,了解一些概念,以及 Golang 是如何运行一个 Web 程序的。
文章预计分为四个部分逐步更新
2023-04-13 星期四 一更 全文共计约 3800 字 阅读大约花费 5 分钟
2023-04-14 星期五 二更 全文共计约 2000 字 阅读大概花费 4 分钟


文章目录:

  1. Web 的工作方式
  2. 用 Go 搭建一个最简单的 Web 服务
  3. 了解 Golang 运行 web 的原理
  4. Golang http 包详解(源码剖析)
  5. 总结

正文:

用 Go 搭建一个最简单的 Web 服务

在前面一节我们介绍了 Web 的工作方式,知道了 Web 是基于 HTTP 协议的一个服务, Go 语言里面提供了一个完善的 net/http 包,通过 http 包可以很方便的就搭建起来一个可以运行的 Web 服务。使用这个包也能很简单地对 Web 的路由、静态文件、模板、Cookie 等数据进行设置和操作。

  • http 包建立 Web 服务器

先贴个go代码?

点击查看代码
package main

import (
	"fmt"
	"log"
	"net/http"
	"strings"
)

//处理函数
func sayhelloName(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	r.ParseForm() // 解析参数,默认不会解析
	fmt.Println(r.Form)// 以下这些信息是输出到服务端的打印信息:请求表单form、路径path、格式scheme
	fmt.Println("path", r.URL.Path)
	fmt.Println("scheme", r.URL.Scheme)
	fmt.Println(r.Form["url_long"])
	for k, v := range r.Form {
		fmt.Println("key:", k)
		fmt.Println("val:", strings.Join(v, ""))
	}
	fmt.Fprintln(w, "Hello astaxie!") // 输出到客户端
}

func main() {
	http.HandleFunc("/", sayhelloName) // 设置访问的路由
	err := http.ListenAndServe(":9090", nil) // 设置监听的端口
	if err != nil {
		log.Fatal("ListenAndServe:", err)
	}
}

go build + go run

代码结构像这样 image

在浏览器地址栏输入:

http://localhost:9090

结果如下↓
image
加个后缀看看服务器输出了什么↓
image
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在编写这个 Web 服务器的过程中,我们只调用了 http 包中的两个函数——ListenAndServe、HandleFunc
我们编写的 sayhelloName 其实是我们写的一个逻辑(处理)函数 (Handler),类似于 php 里的控制层(controller)函数
同时,golang还拥有 类似 python 这样的动态语言的特性,所以写 Web 应用很方便
而且这个 Web 服务内部有支持高并发的特性,之后我们会仔细讲解。

下面让我们看看 Go 的 Web 服务的工作方式
看看Go 如何使得 Web 工作

了解 Golang 运行 web 的原理

首先我们先了解一下 Web 工作方式的几个概念
以下是几个服务器端的概念

  • Request:用户请求的信息,用啦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响应信息
  • Conn:用户的每次请求连接(connect)
  • 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

Go 实现 Web 服务的工作模式的流程如下图
image

具体流程大概是这样:

  1. 创建 Listen Socket,监听指定端口等待客户端请求发送过来
  2. Listen Socket 接受从客户端发送来的请求,建立 Connect,得到 Client Socket,接下来通过 Client Socket 与客户端通信(中转站)
  3. 处理客户端的请求,首先从 Client Socket 读取 HTTP 请求的协议头,查看是哪一种方法,如果是 POST 方法,还可能要读取客户端提交的数据,然后交给响应的 Handler 处理请求,handler 处理完之后准备好客户端需要的数据,通过 Client Socket 写给客户端
    至此一次请求-响应过程结束

在整个过程中,我们需要了解下面三个问题:

  • 如何监听端口?
  • 如何接受客户端请求?
  • 如何分配 Handler 处理客户端请求?

对 Go 而言,是通过叫 ListenAndServe 来处理这个事情的
底层细节是先初始化一个 server 对象,然后调用 net.Listen("tcp",addr),也就是底层使用了 TCP 协议搭建了一个服务,然后监听我们设置的端口
源码如下:
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上面的源码也实现了 接受客户端请求 的功能,在上面代码执行了监控端口之后调用了 srv.Serve(net.Listener),这个函数就是处理接受客户端的请求信息。在这个函数中 有一个 for {},里面首先通过 Listener 接受请求I.Accept(),其次创建了一个 Conn c,err := srv.newConn(rw)最后单独开了一个 goroutine go c.server() 把这个请求的数据当作参数扔给 conn 去服务。这里就体现了高并发,用户的每一次请求都是在一个新的 goroutine 去服务,互相不影响。

那么最后一个问题,如何分配 handler 去处理请求的呢?
conn 首先会解析 request :c.readRequest(),然后获取相应的 handler :handler := c.server.Handler 也就是我们调用 ListenAndServe 时候的第二个参数err := http.ListenAndServe(":9090", nil) 这里是 nil 也就是 空,默认会获取 handler = DefaultServeMux
那么这个变量用来做什么呢?其实他就是一个路由器,用它来匹配 url 跳转到其相应的 handle 函数,我们之前调用代码的第一句就调用了 http.HandleFunc("/", sayhelloName) ,这个就是注册了请求 / 的路由规则,当我们 请求的 url 为 “/” 时,路由就会转到 sayhelloName 这个处理函数,DefaultServeMux 会调用 ServeHttp 方法,而这个方法内部其实就是调用 sayhelloName 本身,最后通过 response 的信息返回到客户端。

流程如图↓
image

总结

到这里我们对 Go 的 Web 服务工作原理有了基本的了解,下一节我们会继续去学习 Go 的 http 包,详细解剖以下里面的内容,了解其中的流程

关于 Golang 基础部分 以及 计算机网络部分读者可以参阅我的往期 blog?
Goalng:基础复习一遍过

漫谈计算机网络:网络层 ------ 重点:IP协议与互联网路由选择协议

以上

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