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Go语言网络编程与Http源码分析

2023-07-05 17:46

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这篇文章主要介绍“Go语言网络编程与Http源码分析”,在日常操作中,相信很多人在Go语言网络编程与Http源码分析问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”Go语言网络编程与Http源码分析”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

网络分层

这块知识属于计算机网络,可以直接去看书。

我们这里直接上图:

Go语言网络编程与Http源码分析

我们最常讲的是五层协议,最重要的是运输层和应用层,这两层是大多数情况下,工程师可以在代码中可以直接干预的模块,我们大多数的网络编程调优,就是在调这些协议的一些参数和细节。这两层的情况:

引申,需要注意TCP和UDP的区别,和他们具体的使用场景。

顺便提一句,网络分层本质上也是我们反复提过得加一层的思想,也是高内聚低耦合的一种具体的实现。

进程间通信(IPC)

这块知识属于操作系统,注意不是Linux操作系统,还牵扯一点计算机组成原理的知识。

IPC 是 Inter-Process Communication 的缩写,可以被翻译为进程间通信。主要方法有: 系统信号(signal)、管道(pipe)、套接字 (socket)、文件锁(file lock)、消息队列(message queue)、信号量(semaphore)等。最常用的是系统信号,套接字,还有一个叫共享内存的,能实现,但不提倡。Go底层的os包里也包含着这些常用的方法。

这里需要再引申下,操作系统中进程和线程是什么,协程又是什么。进程间是如何通信的,线程间又是如何通信的。

我们单独把socket拎出来说,因为在众多方案中,就属它比较通用,比较灵活:使用socket可以跨机器进行通讯。

Socket

实际上,现代操作系统的内核都会带有socket相关的API,我们的代码在运行时,只需要调用操作系统提供的接口,就可以轻松建立网络连接,这也是我们之前讲过的面向接口编程的具体场景之一。

我们这里直接讲Go语言中的Socket。在GO语言中有一个叫做syscall的包,里面有对应的一整套的socket的方法,并且这些方法是做过跨平台处理的,我们最常用的Http包里的许多建立连接,接收内容的方法都直接或者间接的用了syscall包。

总而言之,我们常用的Http包在建立链接时需要使用到socket,socket建立连接时需要具体的传输层协议。

Http

基础知识

HTTP属于应用层协议,也就是最顶层协议。目前他有三个版本:

注意,HTTP协议诞生的年代相当久远,它是一个无状态的协议。

一个HTTP的请求有两部分组成:头部header和主体body。

//这是一个GET请求的头部。:authority: api.bilibili.com:method: GET:path: /x/web-interface/bgroup/member/in?business=MGR&name=PCQoE%E4%BA%BA%E7%BE%A41&dimension=1:scheme: httpsaccept: application/json, text/plain, */*accept-encoding: gzip, deflate, braccept-language: zh-CN,zh;q=0.9,sm;q=0.8,en;q=0.7cache-control: no-cachecookie: origin: https://www.bilibili.compragma: no-cachereferer: https://www.bilibili.com/?utm_source=gold_browser_extensionuser-agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/111.0.0.0 Safari/537.36

头部中有几个特别的字段需要关注下。origin,referer, user-agent, accept。另外,还有几个特别的字段:Content-Length,Connection。TCP协议本身是基于字节流的,它无法区分消息边界,需要应用层协议自己来实现。

可以详细看下Response返回的头部中都有哪些字段。另外,一些常见的字段我们经常在Postman中使用。

客户端

在Go语言中启动一个客户端是相当简单的一件事,Go为HTTP提供了大量的开箱即用的工具。

url := "https://www.bilibili.com" //我们要请求的地址resp, err := http.Get(url) //get请求,经典返回:内容和一个ERRdefer func() {_ = resp.Body.Close()  //通常我们需要及时关闭掉返回内容。}()if err != nil {fmt.Printf("请求错误: %v\n", err)}fmt.Printf("返回状态:\n%s\n", resp.Status)

但是,我们通常不会这样直接调用。http.Get的底层调用的是http.Client,返回的是http.Response。通常情况下,我们会使用http.Client结合业务场景来构造一些请求:

url := "https://www.bilibili.com"req, _ := http.NewRequest(http.MethodGet, url, nil) //req 是一个Request结构,它有大量的方法的熟悉 可以自定义。req.Form.Add("test", "1231")                        //构造一个表单提交req.Header.Set("Cookie", "123")                     //设置Cookieresp, err := http.DefaultClient.Do(req) //这里使用的依然是默认的DefaultClientif err != nil {fmt.Printf("请求错误: %v\n", err)}defer func() {_ = resp.Body.Close()}()fmt.Printf("返回状态:\n%s\n", resp.Status)

正常情况下,我们使用http.DefaultClient.Do,直接调用默认的http.Client就可以正常发起请求。在某些情况下,公司内部会封装一个统一的http.Client,里面会集成一些公司内统一的调用标识,服务请求方,提供方,trace,机器编码,统一的过期时间等配置信息。

http.Client的结构非常简单:

type Client struct {Transport RoundTripper //真正干活的结构体CheckRedirect func(req *Request, via []*Request) error //一个重定向校验方法,用的比较少Jar CookieJar //Cookie包,我们常用的方法都在这个接口中Timeout time.Duration //单次完整HTTP请求的超时时间,0代表没有设置。}

如果有时间,可以看下 DefaultTransport的源码,通过简单配置,进而理解Http与TCP的一些关键配置项的含义。

最后,如果你愿意也可以自己造个轮子,但是我们决不提倡这种行为。

conn, err := net.Dial("tcp", "bilibili.com:80")if err != nil {fmt.Printf("connect err => %s\n", err.Error())}buf := bytes.Buffer{}buf.WriteString("GET / HTTP/1.1\r\n")buf.WriteString("Host: baidu.com\r\n")buf.WriteString("USer-Agent: Go-http-client/1.1\r\n")// 请求头结束buf.WriteString("\r\n")// 请求body结束buf.WriteString("\r\n\r\n")_, _ = conn.Write(buf.Bytes())// 获取响应信息resp, _ := io.ReadAll(conn)fmt.Printf("响应信息\n%q", resp)

http.Client的底层是基于net.Dial实现的,net.Dial底层又调用了操作系统的Socket相关接口。

可以尝试实现一个Post方法。

服务端

Go语言搭建一个服务器非常简单,只需要用到几个方法:

http.HandleFunc("/", func(writer http.ResponseWriter, request *http.Request) {_, _ = fmt.Fprintf(writer, "关注 香香编程喵喵喵,关注香香编程谢谢喵喵喵!")})panic(http.ListenAndServe(":8080", nil))

http.HandleFunc用来注册一个处理器。其内部会持有一个哈希,用来存储路径与处理器的映射关系。注意,这里和Gin框架就有区别了。

http.ListenAndServe用来监听一个端口上的TCP链接,并处理后续的请求。它的底层调用的是net.Listen,同样也是基于Socket的方法,我们这里不做展开。

到此,关于“Go语言网络编程与Http源码分析”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注编程网网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!

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