go web编程——路由与http服务

本文主要讲解go语言web编程中的路由与http服务基本原理。

首先，使用go语言启动一个最简单的http服务：

package main

import (
	"log"
	"net/http"
)

func main() {
	http.HandleFunc("/", sayHello)
	log.Println("server running...")
	log.Fatal(http.ListenAndServe("localhost:4000", nil))
}

func sayHello(writer http.ResponseWriter, req *http.Request) {
	writer.Write([]byte("hello world!"))
}

编译，运行，浏览器访问 http://localhost:4000/ ，输出 hello world! 。
总的来说，这段代码只是做了两件事情，第一，注册路由，指定客户端请求路径对应的响应函数：
http.HandleFunc("/", sayHello)
第二，启动http服务，监听端口，接受并响应客户端请求：
http.ListenAndServe("localhost:4000", nil)

先看第一件事情——注册路由，指定请求路径对应的响应函数。
首先看 http.HandleFunc() 函数源码：

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

其中 DefaultServeMux 是go的默认路由器，所以注册路由实际上是由路由器进行的，http.HandleFunc() 函数只是对它进行封装，那么路由器的结构是怎么样的呢？
源码可见：

type ServeMux struct {
	mu    sync.RWMutex
	m     map[string]muxEntry
	es    []muxEntry
	hosts bool
}
type muxEntry struct {
	h       Handler
	pattern string
}

其中 ServeMux 结构中的 map[string]muxEntry 就是用来保存请求路径与响应函数之间的映射。从 muxEntry 结构定义可知，响应函数的类型为 Handler，而Handler实际上是一个接口类型，源码如下：

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

所以，响应函数需要实现这个接口，才能进行路由注册。
源码中声明了一个 HandlerFunc 类型，就实现了 Handler 接口：

type HandlerFunc func(ResponseWriter, *Request)
func (f HandlerFunc) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {
	f(w, r)
}

所以，只要我们的响应函数满足结构 func (http.ResponseWriter, *http.Request) ，即可进行路由注册，注册路由时，路由器会将其类型强制转换为 HandlerFunc 。其中，http.ResponseWriter参数包含了响应头、响应数据等响应相关信息，而http.Request参数则包含了请求头、请求参数等请求相关信息。

再看第二件事情，启动http服务，监听端口，接受并响应客户端请求。
首先看 http.ListenAndServe() 函数源码：

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

其中 Server 即为http服务器类型，其结构如下（省略了部分字段）：

type Server struct {
	Addr    string
	Handler Handler
......
}

其中 Addr 为服务器监听的ip与端口字符串，Handler 为路由器，指定其为 nil 时，go会使用它的默认路由器 DefaultServeMux （调用 http.HandleFunc() 方法注册路由时就是注册到这个默认的路由器）。
服务器监听端口，接受客户端请求，并做出响应，这个过程可借助《go web编程》中的一张图示来帮助理解：

图中有两个红色矩形标记，第一个，说明针对客户端的每一个请求，go都会使用一个Goroutine进行响应，保证每个请求都能独立，相互不会阻塞，可以高效响应网络事件；第二，最终调用默认路由器的 ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) 方法进行路由，从请求路径与响应函数的映射中找到对应的handler，最后调用handler的 ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) 方法，从上面 HandlerFunc 类型的 ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) 方法可知，其实最后调用的就是我们注册路由时定义的响应函数本身。

使用go默认路由器的不足之处是，不满足RESTful规则，而且对请求路径的路由只支持绝对匹配，不支持正则匹配。如果想设计一些特殊、简便的路由，需要设计一个自定义路由器，并让go的http服务器使用这个自定义路由器。关于自定义路由器的设计，可以参考笔者另一篇博文：go web编程——自定义路由设计 。

借鉴：
《Go Web编程》