Go語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)編程與Http源碼分析

這篇文章主要介紹“Go語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)編程與Http源碼分析”，在日常操作中，相信很多人在Go語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)編程與Http源碼分析問(wèn)題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡(jiǎn)單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”Go語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)編程與Http源碼分析”的疑惑有所幫助！接下來(lái)，請(qǐng)跟著小編一起來(lái)學(xué)習(xí)吧！

網(wǎng)絡(luò)分層

這塊知識(shí)屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，可以直接去看書(shū)。

我們這里直接上圖：

我們最常講的是五層協(xié)議，最重要的是運(yùn)輸層和應(yīng)用層，這兩層是大多數(shù)情況下，工程師可以在代碼中可以直接干預(yù)的模塊，我們大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)編程調(diào)優(yōu)，就是在調(diào)這些協(xié)議的一些參數(shù)和細(xì)節(jié)。這兩層的情況：

• 運(yùn)輸層協(xié)議：TCP和UDP。

• 應(yīng)用層協(xié)議：Http，SMTP，F(xiàn)TP，WebSocket等等，這些協(xié)議需要使用運(yùn)輸層協(xié)議作為依托。

引申，需要注意TCP和UDP的區(qū)別，和他們具體的使用場(chǎng)景。

順便提一句，網(wǎng)絡(luò)分層本質(zhì)上也是我們反復(fù)提過(guò)得加一層的思想，也是高內(nèi)聚低耦合的一種具體的實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)程間通信（IPC）

這塊知識(shí)屬于操作系統(tǒng)，注意不是Linux操作系統(tǒng)，還牽扯一點(diǎn)計(jì)算機(jī)組成原理的知識(shí)。

IPC 是 Inter-Process Communication 的縮寫(xiě)，可以被翻譯為進(jìn)程間通信。主要方法有： 系統(tǒng)信號(hào)（signal）、管道（pipe）、套接字 （socket）、文件鎖（file lock）、消息隊(duì)列（message queue）、信號(hào)量（semaphore）等。最常用的是系統(tǒng)信號(hào)，套接字，還有一個(gè)叫共享內(nèi)存的，能實(shí)現(xiàn)，但不提倡。Go底層的os包里也包含著這些常用的方法。

這里需要再引申下，操作系統(tǒng)中進(jìn)程和線(xiàn)程是什么，協(xié)程又是什么。進(jìn)程間是如何通信的，線(xiàn)程間又是如何通信的。

我們單獨(dú)把socket拎出來(lái)說(shuō)，因?yàn)樵诒姸喾桨钢?，就屬它比較通用，比較靈活：使用socket可以跨機(jī)器進(jìn)行通訊。

Socket

實(shí)際上，現(xiàn)代操作系統(tǒng)的內(nèi)核都會(huì)帶有socket相關(guān)的API，我們的代碼在運(yùn)行時(shí)，只需要調(diào)用操作系統(tǒng)提供的接口，就可以輕松建立網(wǎng)絡(luò)連接，這也是我們之前講過(guò)的面向接口編程的具體場(chǎng)景之一。

我們這里直接講Go語(yǔ)言中的Socket。在GO語(yǔ)言中有一個(gè)叫做syscall的包，里面有對(duì)應(yīng)的一整套的socket的方法，并且這些方法是做過(guò)跨平臺(tái)處理的，我們最常用的Http包里的許多建立連接，接收內(nèi)容的方法都直接或者間接的用了syscall包。

總而言之，我們常用的Http包在建立鏈接時(shí)需要使用到socket，socket建立連接時(shí)需要具體的傳輸層協(xié)議。

Http

基礎(chǔ)知識(shí)

HTTP屬于應(yīng)用層協(xié)議，也就是最頂層協(xié)議。目前他有三個(gè)版本：

• HTTP1.1 最常用的版本，使用TCP作為運(yùn)輸層協(xié)議。

• HTTP2 一個(gè)升級(jí)版本，用的不多。同樣使用TCP作為運(yùn)輸層協(xié)議。

• HTTP3 設(shè)計(jì)了一個(gè)新的傳輸層協(xié)議QUIC，可以選擇TCP或者UDP來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。

注意，HTTP協(xié)議誕生的年代相當(dāng)久遠(yuǎn)，它是一個(gè)無(wú)狀態(tài)的協(xié)議。

一個(gè)HTTP的請(qǐng)求有兩部分組成：頭部header和主體body。

//這是一個(gè)GET請(qǐng)求的頭部。
: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: https
accept: application/json, text/plain, */*
accept-encoding: gzip, deflate, br
accept-language: zh-CN,zh;q=0.9,sm;q=0.8,en;q=0.7
cache-control: no-cache
cookie: 
origin: https://www.bilibili.com
pragma: no-cache
referer: https://www.bilibili.com/?utm_source=gold_browser_extension
user-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

頭部中有幾個(gè)特別的字段需要關(guān)注下。origin，referer， user-agent， accept。另外，還有幾個(gè)特別的字段：Content-Length，Connection。TCP協(xié)議本身是基于字節(jié)流的，它無(wú)法區(qū)分消息邊界，需要應(yīng)用層協(xié)議自己來(lái)實(shí)現(xiàn)。

可以詳細(xì)看下Response返回的頭部中都有哪些字段。另外，一些常見(jiàn)的字段我們經(jīng)常在Postman中使用。

客戶(hù)端

在Go語(yǔ)言中啟動(dòng)一個(gè)客戶(hù)端是相當(dāng)簡(jiǎn)單的一件事，Go為HTTP提供了大量的開(kāi)箱即用的工具。

url := "https://www.bilibili.com" //我們要請(qǐng)求的地址
resp, err := http.Get(url) //get請(qǐng)求，經(jīng)典返回：內(nèi)容和一個(gè)ERR
defer func() {
	_ = resp.Body.Close()  //通常我們需要及時(shí)關(guān)閉掉返回內(nèi)容。
}()
if err != nil {
	fmt.Printf("請(qǐng)求錯(cuò)誤: %v\n", err)
}
fmt.Printf("返回狀態(tài):\n%s\n", resp.Status)

但是，我們通常不會(huì)這樣直接調(diào)用。http.Get的底層調(diào)用的是http.Client，返回的是http.Response。通常情況下，我們會(huì)使用http.Client結(jié)合業(yè)務(wù)場(chǎng)景來(lái)構(gòu)造一些請(qǐng)求：

url := "https://www.bilibili.com"
req, _ := http.NewRequest(http.MethodGet, url, nil) //req 是一個(gè)Request結(jié)構(gòu)，它有大量的方法的熟悉 可以自定義。
req.Form.Add("test", "1231")                        //構(gòu)造一個(gè)表單提交
req.Header.Set("Cookie", "123")                     //設(shè)置Cookie
resp, err := http.DefaultClient.Do(req) //這里使用的依然是默認(rèn)的DefaultClient
if err != nil {
	fmt.Printf("請(qǐng)求錯(cuò)誤: %v\n", err)
}
defer func() {
	_ = resp.Body.Close()
}()
fmt.Printf("返回狀態(tài):\n%s\n", resp.Status)

正常情況下，我們使用http.DefaultClient.Do，直接調(diào)用默認(rèn)的http.Client就可以正常發(fā)起請(qǐng)求。在某些情況下，公司內(nèi)部會(huì)封裝一個(gè)統(tǒng)一的http.Client，里面會(huì)集成一些公司內(nèi)統(tǒng)一的調(diào)用標(biāo)識(shí)，服務(wù)請(qǐng)求方，提供方，trace，機(jī)器編碼，統(tǒng)一的過(guò)期時(shí)間等配置信息。

http.Client的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單：

type Client struct {
	Transport RoundTripper //真正干活的結(jié)構(gòu)體
	CheckRedirect func(req *Request, via []*Request) error //一個(gè)重定向校驗(yàn)方法，用的比較少
	Jar CookieJar //Cookie包，我們常用的方法都在這個(gè)接口中
	Timeout time.Duration //單次完整HTTP請(qǐng)求的超時(shí)時(shí)間，0代表沒(méi)有設(shè)置。
}

如果有時(shí)間，可以看下 DefaultTransport的源碼，通過(guò)簡(jiǎn)單配置，進(jìn)而理解Http與TCP的一些關(guān)鍵配置項(xiàng)的含義。

最后，如果你愿意也可以自己造個(gè)輪子，但是我們決不提倡這種行為。

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")
// 請(qǐng)求頭結(jié)束
buf.WriteString("\r\n")
// 請(qǐng)求body結(jié)束
buf.WriteString("\r\n\r\n")
_, _ = conn.Write(buf.Bytes())
// 獲取響應(yīng)信息
resp, _ := io.ReadAll(conn)
fmt.Printf("響應(yīng)信息\n%q", resp)

http.Client的底層是基于net.Dial實(shí)現(xiàn)的，net.Dial底層又調(diào)用了操作系統(tǒng)的Socket相關(guān)接口。

可以嘗試實(shí)現(xiàn)一個(gè)Post方法。

服務(wù)端

Go語(yǔ)言搭建一個(gè)服務(wù)器非常簡(jiǎn)單，只需要用到幾個(gè)方法：

http.HandleFunc("/", func(writer http.ResponseWriter, request *http.Request) {
	_, _ = fmt.Fprintf(writer, "關(guān)注 香香編程喵喵喵，關(guān)注香香編程謝謝喵喵喵！")
})
panic(http.ListenAndServe(":8080", nil))

http.HandleFunc用來(lái)注冊(cè)一個(gè)處理器。其內(nèi)部會(huì)持有一個(gè)哈希，用來(lái)存儲(chǔ)路徑與處理器的映射關(guān)系。注意，這里和Gin框架就有區(qū)別了。

http.ListenAndServe用來(lái)監(jiān)聽(tīng)一個(gè)端口上的TCP鏈接，并處理后續(xù)的請(qǐng)求。它的底層調(diào)用的是net.Listen，同樣也是基于Socket的方法，我們這里不做展開(kāi)。

到此，關(guān)于“Go語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)編程與Http源碼分析”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章！