Go 中的请求处理概述

使用 Go 处理 HTTP 请求主要涉及两件事：ServeMuxes 和 Handlers。

ServeMux 本质上是一个 HTTP 请求路由器（或多路复用器）。它将传入的请求与预定义的 URL 路径列表进行比较，并在找到匹配时调用路径的关联 handler。

handler 负责写入响应头和响应体。几乎任何对象都可以是 handler，只要它满足http.Handler 接口即可。在非专业术语中，这仅仅意味着它必须是一个拥有以下签名的 ServeHTTP 方法：

ServeHTTP(http.ResponseWriter, *http.Request)

Go 的 HTTP 包附带了一些函数来生成常用的 handler，例如FileServer， NotFoundHandler 和RedirectHandler。让我们从一个简单的例子开始：

$ mkdir handler-example
$ cd handler-example
$ touch main.go

File: main.go

package main

import (
	"log"
	"net/http"
)

func main() {
	mux := http.NewServeMux()

	rh := http.RedirectHandler("http://example.org", 307)
	mux.Handle("/foo", rh)

	log.Println("Listening...")
	http.ListenAndServe(":3000", mux)
}

让我们快速介绍一下：

• 在 main 函数中，我们使用http.NewServeMux 函数创建了一个空的 ServeMux。
• 然后我们使用http.RedirectHandler 函数创建一个新的 handler。该 handler 将其接收的所有请求 307 重定向到 http://example.org。
• 接下来我们使用mux.Handle 函数向我们的新 ServeMux 注册它，因此它充当 URL 路径 /foo 的所有传入请求的 handler。
• 最后，我们创建一个新服务并使用http.ListenAndServe 函数开始监听传入的请求，并传入 ServeMux 给这个方法以匹配请求。

继续运行应用程序：

$ go run main.go
Listening...

并在浏览器中访问 http://localhost:3000/foo 。你会发现请求已经被成功重定向。

你可能已经注意到了一些有趣的东西：ListenAndServe 函数的签名是 ListenAndServe(addr string, handler Handler) ，但我们传递了一个 ServeMux 作为第二个参数。

能这么做是因为 ServeMux 类型也有一个 ServeHTTP 方法，这意味着它也满足 Handler 接口。

对我而言，它只是将 ServeMux 视为 一种特殊的 handler ，而不是把响应本身通过第二个 handler 参数传递给请求。这不像刚刚听说时那么惊讶 - 将 handler 链接在一起在 Go 中相当普遍。

自定义 handler

我们创建一个自定义 handler，它以当前本地时间的指定格式响应：

type timeHandler struct {
	format string
}

func (th *timeHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	tm := time.Now().Format(th.format)
	w.Write([]byte("The time is: " + tm))
}

这里确切的代码并不太重要。

真正重要的是我们有一个对象（在该示例中它是一个 timeHandler 结构，它同样可以是一个字符串或函数或其他任何东西），并且我们已经实现了一个带有签名 ServeHTTP(http.ResponseWriter, *http.Request) 的方法。这就是我们实现一个 handler 所需的全部内容。

让我们将其嵌入一个具体的例子中：

File: main.go

package main

import (
	"log"
	"net/http"
	"time"
)

type timeHandler struct {
	format string
}

func (th *timeHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	tm := time.Now().Format(th.format)
	w.Write([]byte("The time is: " + tm))
}

func main() {
	mux := http.NewServeMux()

	th := &timeHandler{format: time.RFC1123}
	mux.Handle("/time", th)

	log.Println("Listening...")
	http.ListenAndServe(":3000", mux)
}

在 main 函数中，我们使用 ＆ 符号生成指针，用与普通结构完全相同的方式初始化 timeHandler 。然后，与前面的示例一样，我们使用 mux.Handle 函数将其注册到我们的 ServeMux。

现在，当我们运行应用程序时，ServeMux 会将任何通过 /time 路径的请求直接传递给我们的 timeHandler.ServeHTTP 方法。

试一试： http://localhost:3000/time 。

另请注意，我们可以轻松地在多个路径中重复使用 timeHandler：

func main() {
	mux := http.NewServeMux()

	th1123 := &timeHandler{format: time.RFC1123}
	mux.Handle("/time/rfc1123", th1123)

	th3339 := &timeHandler{format: time.RFC3339}
	mux.Handle("/time/rfc3339", th3339)

	log.Println("Listening...")
	http.ListenAndServe(":3000", mux)
}

普通函数作为 handler

对于简单的情况（如上例），定义新的自定义类型和 ServeHTTP 方法感觉有点啰嗦。让我们看看另一个方法，我们利用 Go 的http.HandlerFunc 类型来使正常的函数满足 Handler 接口。

任何具有签名 func(http.ResponseWriter, *http.Request) 的函数都可以转换为 HandlerFunc 类型。这很有用，因为 HandleFunc 对象带有一个内置的 ServeHTTP 方法 - 这非常巧妙且方便 - 执行原始函数的内容。

如果这听起来令人费解，请尝试查看 相关的源代码 。你将看到它是一种让函数满足 Handler 接口的非常简洁的方法。

我们使用这种方法来重写 timeHandler 应用程序：

File: main.go

package main

import (
	"log"
	"net/http"
	"time"
)

func timeHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	tm := time.Now().Format(time.RFC1123)
	w.Write([]byte("The time is: " + tm))
}

func main() {
	mux := http.NewServeMux()

	// Convert the timeHandler function to a HandlerFunc type
	th := http.HandlerFunc(timeHandler)
	// And add it to the ServeMux
	mux.Handle("/time", th)

	log.Println("Listening...")
	http.ListenAndServe(":3000", mux)
}

事实上，将函数转换为 HandlerFunc 类型，然后将其添加到 ServeMux 的情况比较常见，Go 提供了一个快捷的转换方法：mux.HandleFunc 方法。

如果我们使用这个转换方法， main() 函数将是这个样子：

func main() {
	mux := http.NewServeMux()

	mux.HandleFunc("/time", timeHandler)

	log.Println("Listening...")
	http.ListenAndServe(":3000", mux)
}

大多数时候使用这样的 handler 很有效。但是当事情变得越来越复杂时，将会受限。

你可能已经注意到，与之前的方法不同，我们必须在 timeHandler 函数中对时间格式进行硬编码。当我们想要将信息或变量从 main() 传递给 handler 时会发生什么？

一个简洁的方法是将我们的 handler 逻辑放入一个闭包中，把我们想用的变量包起来：

File: main.go

package main

import (
	"log"
	"net/http"
	"time"
)

func timeHandler(format string) http.Handler {
	fn := func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		tm := time.Now().Format(format)
		w.Write([]byte("The time is: " + tm))
	}
	return http.HandlerFunc(fn)
}

func main() {
	mux := http.NewServeMux()

	th := timeHandler(time.RFC1123)
	mux.Handle("/time", th)

	log.Println("Listening...")
	http.ListenAndServe(":3000", mux)
}

timeHandler 函数现在有一点点不同。现在使用它来返回 handler，而不是将函数强制转换为 handler（就像我们之前所做的那样）。能这么做有两个关键点。

首先它创建了一个匿名函数 fn ，它访问形成闭包的 format 变量。无论我们如何处理闭包，它总是能够访问它作用域下所创建的局部变量 - 在这种情况下意味着它总是可以访问 format 变量。

其次我们的闭包有签名为 func(http.ResponseWriter, *http.Request) 的函数。你可能还记得，这意味着我们可以将其转换为 HandlerFunc 类型（以便它满足 Handler 接口）。然后我们的 timeHandler 函数返回这个转换后的闭包。

在这个例子中，我们仅仅将一个简单的字符串传递给 handler。但在实际应用程序中，您可以使用此方法传递数据库连接，模板映射或任何其他应用程序级的上下文。它是全局变量的一个很好的替代方案，并且可以使测试的自包含 handler 变得更整洁。

你可能还会看到相同的模式，如下所示：

func timeHandler(format string) http.Handler {
	return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		tm := time.Now().Format(format)
		w.Write([]byte("The time is: " + tm))
	})
}

或者在返回时使用隐式转换为 HandlerFunc 类型：

func timeHandler(format string) http.HandlerFunc {
	return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		tm := time.Now().Format(format)
		w.Write([]byte("The time is: " + tm))
	}
}

DefaultServeMux

你可能已经看到过很多地方提到的 DefaultServeMux，包括最简单的 Hello World 示例到 Go 源代码。

我花了很长时间才意识到它并不特别。 DefaultServeMux 只是一个普通的 ServeMux，就像我们已经使用的那样，默认情况下在使用 HTTP 包时会实例化。以下是 Go 源代码中的相关行：

var DefaultServeMux = NewServeMux()

通常，你不应使用 DefaultServeMux，因为它会带来 安全风险 。

由于 DefaultServeMux 存储在全局变量中，因此任何程序包都可以访问它并注册路由 - 包括应用程序导入的任何第三方程序包。如果其中一个第三方软件包遭到破坏，他们可以使用 DefaultServeMux 向 Web 公开恶意 handler。

因此，根据经验，避免使用 DefaultServeMux 是一个好主意，取而代之使用你自己的本地范围的 ServeMux，就像我们到目前为止一样。但如果你决定使用它……

HTTP 包提供了一些使用 DefaultServeMux 的便捷方式：http.Handle 和http.HandleFunc。这些与我们已经看过的同名函数完全相同，不同之处在于它们将 handler 添加到 DefaultServeMux 而不是你自己创建的 handler。

此外，如果没有提供其他 handler（即第二个参数设置为 nil ），ListenAndServe 将退回到使用 DefaultServeMux。

因此，作为最后一步，让我们更新我们的 timeHandler 应用程序以使用 DefaultServeMux：

File: main.go

package main

import (
	"log"
	"net/http"
	"time"
)

func timeHandler(format string) http.Handler {
	fn := func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		tm := time.Now().Format(format)
		w.Write([]byte("The time is: " + tm))
	}
	return http.HandlerFunc(fn)
}

func main() {
	// Note that we skip creating the ServeMux...

	var format string = time.RFC1123
	th := timeHandler(format)

	// We use http.Handle instead of mux.Handle...
	http.Handle("/time", th)

	log.Println("Listening...")
	// And pass nil as the handler to ListenAndServe.
	http.ListenAndServe(":3000", nil)
}

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