Go Web：自带的ServeMux multiplexer

ServeMux简介

ServeMux扮演的角色是Multiplexer，它用来将将请求根据url路由给已注册的handler。如下图：

上图中为3个路径注册了handler，一个是"/"，另外两个是"/hello"和"/world"。这表示访问http://hostname/hello时，multiplexer会调用上图中对应的第二个handler，当访问http://hostname/world时，multiplexer会调用上图中对应的第三个handler，当不是这两个路径时，将调用第一个绑定在"/"上的handler。

注意，go的mux路由请求时，handler绑定的路径是否带尾随"/"是不一样的。带上尾随"/"，表示此路径以及此路径下的子路径，都会调用注册在此路径上的handler。

例如，当请求uri为"/hello/abc"的时候，不会调用"/hello"对应的handler，而是调用"/"对应的handler。只有注册handler的路径为"/hello/"时，uri为"/hello/abc"才会调用此handler。

实际上，当注册handler的路径带上尾随斜"/"时，在发起此路径的请求时，会通过301重定向的方式自动补齐这个尾随斜线，让浏览器发起第二次请求。例如，下面是注册handler的路径：

http.Handle("/hello/", &myHandler)

发起http://hostname/hello的请求时，会自动补齐为http://hostname/hello/，然后浏览器自动发起第二次请求。

ServeMux的匹配规则

ServeMux对每次流入的http请求的URL进行模式(pattern)匹配，然后调用注册在此pattern上的handler来处理这个请求。

Pattern部分可以定义为匹配host的模式。如果pattern以"/"开头，表示匹配URL的路径部分，如果不以"/"开头，表示从host开始匹配。

匹配时选择匹配匹配度最高(长匹配优先于短匹配)。例如为"/images/"注册了handler1，"/images/thumbnails/"注册了handler2，如果请求的URL路径部分为"/images/thumbnails/"，将会调用handler2处理这个请求，如果请求的URL路径部分为"/images/foo/"，将调用handler1处理。

注意，注册在"/"上的pattern会在其它模式匹配不上时被选中，因为所有请求都可以匹配这个pattern，只不过能匹配到的长度最短。

如果pattern带上了尾随斜线"/"，ServeMux将会对请求不带尾随斜线的URL进行301重定向。例如，在"/images/"模式上注册了一个handler，当请求的URL路径为"/images"时，将自动重定向为"/images/"。除非再单独为"/images"模式注册一个handler。

如果为"/images"注册了handler，当请求URL路径为"/images/"时，将无法匹配该模式。

ServeMux详细解释

看看net/http/server.go文件中ServeMux的结构：

type ServeMux struct {
	mu    sync.RWMutex
	m     map[string]muxEntry
	hosts bool // whether any patterns contain hostnames
}

type muxEntry struct {
	h       Handler
	pattern string
}

结构看上去很简单。一个字段mu是RWMutex，m是注册handler和pattern的，hosts用于判断pattern是否包含了host的匹配。看看Handle()函数的定义会更清晰：

func (mux *ServeMux) Handle(pattern string, handler Handler) {
	mux.mu.Lock()
	defer mux.mu.Unlock()

	if pattern == "" {
		panic("http: invalid pattern")
	}
	if handler == nil {
		panic("http: nil handler")
	}
	if _, exist := mux.m[pattern]; exist {
		panic("http: multiple registrations for " + pattern)
	}

	if mux.m == nil {
		mux.m = make(map[string]muxEntry)
	}
	mux.m[pattern] = muxEntry{h: handler, pattern: pattern}

	if pattern[0] != '/' {
		mux.hosts = true
	}
}

// HandleFunc registers the handler function for the given pattern.
func (mux *ServeMux) HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
	mux.Handle(pattern, HandlerFunc(handler))
}

pattern为空或者handler为空时，都会panic。此外，想要定义重复的pattern，也会panic。如果pattern的第一个字符不是"/"，则表示这个pattern是从主机名开始匹配的。

唯一需要注意的是，每个Handle()都会对ServeMux实例加上写锁。

以常用的DefaultServeMux为例，它是ServeMux的一个实例。当使用DefualtServeMux时，每调用一次Handle()或HandleFunc()，都意味着向这个DefaultServeMux的结构中的m字段添加pattern和对应的handler。由于加了写锁，如果使用多个goroutine同时启动多个web服务，在同一时刻将只能有一个goroutine启动的web服务能设置DefaultServeMux。当然，一般情况下不会使用goroutine的方式同时启动多个web服务。

第三方ServeMux

自带的默认的DefaultServeMux其实功能限制很大。比如请求的URL路径为"/images/123.png"，想要匹配这个确实容易，但是想要取出其中的"123.png"字符串，DefaultServeMux就没法实现。

有一个非常强大的Gorilla工具包(www.gorillatoolkit.org)，它有好几个功能，其中一个功能是提供multiplexer。