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Golang中基于HTTP协议的网络服务

作者：鲲鹏飞九万里

HTTP协议是基于TCP/IP协议栈的，并且它也是一个面向普通文本的协议。这篇文章主要详细介绍了Golang中基于HTTP协议的网络服务，感兴趣的小伙伴可以借鉴一下

一、HTTP协议的网络服务

HTTP协议是基于TCP/IP协议栈的，并且它也是一个面向普通文本的协议。

只要搞清楚了HTTP请求的报文（报文的头部（header）和主体（body））应该包含的内容，使用任何一个文本编译器，就饿可以编写一个完整的HTTP请求报文。

在这种情况下，直接使用net.Dial函数，就可以。

使用net/http代码包中的程序实体，可以更便捷的访问基于HTTP协议的网络服务。其中最便捷的是使用http.Get函数。

1.1 使用http.Get函数访问HTTP协议的网络服务

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

func main() {
	url1 := "http://www.google.cn/"
	fmt.Printf("Send request to %q with method GET ... \n", url1)
	response1, err := http.Get(url1)
	if err != nil {
		fmt.Printf("request sending error: %v\n", err)
	}
	defer response1.Body.Close()
	line1 := response1.Proto + " " + response1.Status
	fmt.Printf("The first line of response: \n %s \n", line1)
}

http.Get函数会返回两个结果值：

在http.Get函数内部会使用缺省的HTTP客户端，并调用它的Get方法以完成功能。缺省客户端类型是*http.Client，由公开变量DefaultClient代表。

1.2 使用缺省客户端DefaultClient（类型为*http.Client ）

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

func main() {
	url1 := "http://www.google.cn/"
	fmt.Printf("Send request to %q with method GET ... \n", url1)
	// response1, err := http.Get(url1)
	response1, err := http.DefaultClient.Get(url1)
	if err != nil {
		fmt.Printf("request sending error: %v\n", err)
	}
	defer response1.Body.Close()
	line1 := response1.Proto + " " + response1.Status
	fmt.Printf("The first line of response: \n %s \n", line1)
}

它的基本类型（http.Client）可以开箱即用。

1.3 使用http.Client访问HTTP协议的网络服务

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

func main() {
	url1 := "http://www.google.cn/"
	fmt.Printf("Send request to %q with method GET ... \n", url1)
	// response1, err := http.Get(url1)
	// response1, err := http.DefaultClient.Get(url1)
	var oneClient http.Client
	response1, err := oneClient.Get(url1)
	if err != nil {
		fmt.Printf("request sending error: %v\n", err)
	}
	defer response1.Body.Close()
	line1 := response1.Proto + " " + response1.Status
	fmt.Printf("The first line of response: \n %s \n", line1)
}

http.Client是一个结构体类型，并且它包含的字段是公开的。之所以该类型的零值仍然可以使用，是因为它的这些字段要么存在着响应的缺省值，要么其零值直接可以使用，且代表着特定的含义。

二、http.Client中的Transport字段

http.Client类型中的Transport字段代表着：向网络服务发送HTTP请求，并从网络服务接收HTTP响应的操作过程。

Transport字段的RoundTrip方法实现单次HTTP事务（或者说基于HTTP协议的单词交互）需要的所有步骤。

 Transport 字段是http.RoundTrip接口类型，它有一个缺省值，这个缺省值的变量名为DefaultTransport。DefaultTransport的实际类型为*http.Transport，*http.Transport可以被复用，并且是线程安全的。

如果没有显式的为http.Client中的Transport字段赋值，这个Client就会直接使DefaultTransport。

 http.Client中的Timeout字段，代表前面所说的单词HTTP事务的超时时间，它time.Duration类型，它的零值是可用的，用于表示没有设置超时时间。

（1）http.Transport类型中的DialContext字段

http.Transport类型，在内部使用一个net.Dialer类型的值，并且会把该值的Timeout字段的值，设定为30秒。

也就是说，这个Dialer值如果在30秒内还没有建立好网络连接，那么就会被判定为操作超时。

在DefaultTransport的值被初始化的时候，这样的Dialer值的DialContext方法会被赋给前者DialContext字段：

var DefaultTransport RoundTripper = &Transport{
	Proxy: ProxyFromEnvironment,
	DialContext: defaultTransportDialContext(&net.Dialer{
		Timeout:   30 * time.Second,
		KeepAlive: 30 * time.Second,
	}),
	ForceAttemptHTTP2:     true,
	MaxIdleConns:          100,
	IdleConnTimeout:       90 * time.Second,
	TLSHandshakeTimeout:   10 * time.Second,
	ExpectContinueTimeout: 1 * time.Second,
}

func defaultTransportDialContext(dialer *net.Dialer) func(context.Context, string, string) (net.Conn, error) {
	return dialer.DialContext
}

KeepAlive的背后是一种针对网络连接（更确切地说，是TCP连接）的存活探测机制。它的值用于表示每隔多长时间发送一次探测包。当该值不大于0时，则表示不开启这种机制。

DefaultTransport会把这个字段的值设定为30秒。

（2）http.Transport类型中的其它字段

一些是关于超时操作

 DefaultTransport 会把该字段的值设定为90秒。

如果该值为0，那么就表示不关闭空闲连接。注意，这样可能会造成资源的泄露。

 DefaultTransport并没有设定该字段的值。

 DefaultTransport 把该字段的值设定为1秒。

在客户端想要使用HTTP的“POST”方法把一个很大的报文体发送给服务端的时候，它可以先通过发送一个包含了“Expect: 100-continue”的请求报文头，来询问服务端是否愿意接受这个大报文体。这个字段就是用于设定在这种情况下的超时时间的。

注意，如果该字段的值不大于0，那么无论多大的请求报文体都将会被立即发送出去。

TLSHandshakeTimeout：TLS是Transport Layer Security 的缩写，可以被翻译为传输层安全。这个字段代表了基于TLS协议的连接在被建立时的握手阶段的超时时间。

DefaultTransport 把该字段的值设置为10秒。

若该值为0，则表示对这个值不设限。

一些与IdleConnTimeout相关的字段值

DefaultTransport 把MaxIdleConns设定为100。

MaxIdleConns字段只会对空闲连接的总数做出限定。

也就是说，默认情况下，对于某一个Transport值访问的每一个网络服务，它的空闲连接数都最多只能由两个。

该字段没有缺省值，零值表示不限定。

MaxIdleConns和MaxIdleConnsPerHost两个与空闲连接数有关的字段的值应该是联动的，所以，有时需要根据实际情况定制它们，可以参考DefaultTransport变量的声明。

三、为什么会出现空闲的连接

3.1 空闲连接的产生

HTTP协议有一个请求报文头，叫做“Connection”。在HTTP协议的1.1 版本中，这个报文头的值默认是“keep-alive”。

在这种情况下，网络连接都是持久连接，它们会在当前的HTTP事务完成后仍然保持着连通性，因此是可以被复用的。

连接的可复用，带来两种可能：

后一种情况就产生了空闲连接。另外，如果分配给某一个网络服务的连接过多的话，也可能会导致空闲连接的产生。因为每一个新递交的HTTP请求，都只会征用一个空闲的连接。所以，为空闲连接设定限制，在大多数情况下都是很有必要的，也是需要斟酌的。

3.2 杜绝空闲连接的产生

如果想彻底杜绝空闲连接的产生，那么可以在初始化的时候，把它的DisableKeepAlives字段的值设定为true。这时，HTTP请求的“Connection”报文头的值就会被设置为“close”。这会告诉网络服务，这个网络连接不必保持，当前的HTTP事务完成后就可以断开它。

如此一来，每当一个HTTP请求被递交时，就会产生一个新的网络连接。这样做会明显地加重网络服务以及客户端的负载。所以，在一般情况下，我们都不要去设置这个DisableKeepAlive字段。

在net.Dialer类型中，也有一个看起来很相似的字段KeepAlive。不过，它与前面所说的HTTP 持久连接不是一个概念，KeepAlive是直接作用在底层的socket上的。

KeepAlive的背后是一种针对网络连接（更确切地说，是TCP连接）的存活探测机制。它的值用于表示每隔多长时间发送一次探测包。当该值不大于0时，则表示不开启这种机制。DefaultTransport会把这个字段的值设定为30秒。

四、http.Server

http.Server类型与http.Client相对应。http.Server代表的是基于HTTP协议的服务端，或者网络服务。

4.1 http.Server类型的ListenAndServe方法

http.Server类型的ListenAndServe方法的功能是：监听一个基于TCP协议的网络地址，并对接收到的HTTP请求进行处理。

当被外界关掉时，它会返回一个由http.ErrServerClosed变量代表的错误值。

4.2 ListenAndServe方法主要做的事情

func (srv *Server) ListenAndServe() error {
	if srv.shuttingDown() {
		return ErrServerClosed
	}
	addr := srv.Addr
	if addr == "" {
		addr = ":http"
	}
	ln, err := net.Listen("tcp", addr)
	if err != nil {
		return err
	}
	return srv.Serve(ln)
}

ListenAndServe方法主要会做下面的事情：

该字段的值代表了当前的网络服务需要使用的网络地址。即：IP地址和端口号。如果这个字段的值为空字符串，那么就用":http"代替。

也就是说，使用任何可以代表本机的域名和IP地址，并且端口号为80.

如果该错误值不为nil，那么就直接返回该值。否则，通过调用当前值的Serve方法准备接受和处理将要到来的HTTP请求。

4.3 （衍生问题）net.Listen 函数都做了哪些事情

net.Listen函数做的事情：

这里还可以延伸到net.socket函数，以及socket相关的知识。

4.4 （衍生问题）http.Server类型的Serve方法是怎么接受和处理HTTP请求的

在一个for循环中，网络监听的Accept方法会被不断的调用，

	for {
		rw, err := l.Accept()
  }

该方法会返回两个结果值：

如果错误不为nil，除非它代表了一个暂时性的错误，否则循环都会被终止。如果是暂时性的错误，那么循环的下一次迭代将会在一段时间之后开始执行。

如果这里的Accept方法没有返回非nil的错误值，那么这里的程序将会把它的第一个结果值包装成一个*http.conn类型的值，然后通过在新的goroutine中调用这个*http.conn 类型值的serve方法，来对当前的HTTP请求进行处理。

HTTP请求相关的，更多的衍生问题：

五、思考：怎么优雅地停止基于HTTP协议的网络服务程序？

srv.Shutdown(context.Background()) 的方式停止服务，通过RegisterOnShutdown可添加服务停止时的调用。

以上就是Golang中基于HTTP协议的网络服务的详细内容，更多关于Golang HTTP协议的资料请关注脚本之家其它相关文章！

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