一、基本描述
完成一个http请求的处理和响应,主要有以下几个步骤:
- 监听端口
- 建立连接
- 解析http请求
- 处理请求
- 返回http响应
完成上面几个步骤,便能够实现一个简单的http服务器,完成对基本的http请求的处理
二 、具体方法
2.1 连接的建立
go中net包下有提供Listen和Accept两个方法,可以完成连接的建立,可以简单看下示例:
- func main() {
- // 对8080端口进行监听
- l, _ := net.Listen("tcp", ":8080")
- // 获取和端口8080完成三次握手的tcp连接
- conn, _ := l.Accept()
- // 此时便能够使用该连接和客户端进行通信
- data := make([]byte, 4096)
- // 可以从conn读取数据缓冲区当中
- conn.Read(data)
- // 将缓冲区的数据打印处理
- print(string(data))
- }
可以运行这段代码,然后在浏览器对本地8080端口发送请求,该程序能够读取到浏览器发送过来的http请求体数据。
当通过Accept方法获取到连接后,能够使用该连接和客户端进行通信,该连接实现了net.Conn接口,具体接口的定义如下:
- type Conn interface {
- // Read reads data from the connection.
- // Read can be made to time out and return an error after a fixed
- // time limit; see SetDeadline and SetReadDeadline.
- Read(b []byte) (n int, err error)
-
- // Write writes data to the connection.
- // Write can be made to time out and return an error after a fixed
- // time limit; see SetDeadline and SetWriteDeadline.
- Write(b []byte) (n int, err error)
-
- // Close closes the connection.
- // Any blocked Read or Write operations will be unblocked and return errors.
- Close() error
- }
能够通过调用Read方法从客户端读取数据,使用Write方法往客户端返回数据。
2.2 http请求解析
当和客户端建立连接后,同时也能够读取到客户端发送过来的请求,此时要处理http请求的话,此时是需要解析出http请求体的,然后才能对http请求进行处理。接下来我们看一下一个http请求例子:
GET /ping HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0
sec-ch-ua: "Google Chrome";v="107", "Chromium";v="107", "Not=A?Brand";v="24"
sec-ch-ua-mobile: ?0
sec-ch-ua-platform: "macOS"
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/107.0.0.0 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
Sec-Fetch-Site: none
Sec-Fetch-Mode: navigate
Sec-Fetch-User: ?1
Sec-Fetch-Dest: document
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en-US;q=0.8,en;q=0.7
\r\n(空行)
hello world
接下来对HTTP请求体来进行分析,第一行是请求行,包含请求的方法,请求URI,以及HTTP版本。下面这个例子中,请求方法是GET,请求URI是/ping,HTTP版本是1.1。
GET /ping HTTP/1.1
请求行到空行之间的内容便是请求头部,每一个头部字段都有其对应的作用,比如Connection首部字段,这里值为keep-alive,这里的作用是告诉服务器,这个连接要处理多个http请求,不要处理完一个http请求就把连接断开了。
而且一个http请求首部字段,是可以有多个对应的值的,多个值之间用逗号隔开。
Cache-Control: public, max-age=31536000
第三部分的内容为请求体,也就是空行之后直到整个http请求的结束。可以看下面例子,请求体的内容是hello world。实际上GET请求是不应该有请求体的内容的,此处是我手动加进去的,只是为了方便展示使用。
GET /ping HTTP/1.1
....(省略http请求体部分首部字段)
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en-US;q=0.8,en;q=0.7
\r\n(空行)
hello world
当我们了解完http请求体的结构,接下来可以编写代码来解析http请求体。
我们定义一个Conn结构体,由Conn完成数据的读取和HTTP请求体的解析,Conn定义如下:
- type Conn struct {
- rwc net.Conn
- // bufio.Reader 提供了缓存的功能,以及一些函数,方便我们解析HTTP请求体
- br *bufio.Reader
- bw *bufio.Writer
- // 是否已经写入响应头
- wroteHaeder bool
- }
- func NewConn(rwc net.Conn) *Conn {
- return &Conn{
- rwc: rwc,
- br: bufio.NewReader(rwc),
- bw: bufio.NewWriter(rwc),
- }
- }
同时解析出来的HTTP请求,也需要有个结构体来存储这部分数据,Request定义如下,这里暂时只支持GET请求,所以并没有保存请求体的内容
- type Request struct {
- // 存储请求方法,上面例子便是GET
- method string
- // 用于存储请求的uri
- uri string
- // 用于存储http版本
- proto string
- // http首部字段
- Header map[string]string
- }
接下来由Conn完成HTTP请求体的解析,然后将解析的结果存储到Request对象当中。只需要根据HTTP请求体结构来进行解析即可,具体逻辑如下:
- func (c *Conn) readRequest() (*Request, error) {
- req := NewRequest()
- // 现在只支持Get请求,读取第一行内容
- // GET /ping HTTP1.1
- line, err := c.br.ReadBytes('\n')
- if err != nil {
- return req, err
- }
- var f []string
- // 按空格来进行分割,将请求行分割为三部分
- if f = strings.Split(string(line), " "); len(f) != 3 {
- return req, errors.New("http Header error")
- }
- // 获取到GET, /ping, HTTP/1.1
- req.method, req.url, req.proto = f[0], f[1], f[2]
- // 解析请求体首部字段
- for {
- line, err = c.br.ReadBytes('\n')
- if err != nil {
- return nil, err
- }
- // 当读取到空行时,说明已经首部字段已经读取完了
- if len(strings.TrimSpace(string(line))) == 0 {
- break
- }
- //举例,读取connection: keep-alive,获取第一个空格的下标
- i := bytes.IndexByte(line, ' ')
- if i == -1 {
- return nil, errors.New("header is error")
- }
- // 此时获取到请求首部key,为connection
- key := string(line[:i-1])
- // 读取到对应的值,这里读取到keep-alive
- value := strings.TrimSpace(string(line[i:]))
- // 简单读取头部字段即可
- req.Header[key] = value
- }
- }
2.3 http请求处理
此时已经获取到HTTP请求了,之后需要对HTTP请求来进行处理,这里可以先简单进行处理,根据不同的请求执行不同的处理逻辑:
- func main() {
- // 对8080端口进行监听
- l, _ := net.Listen("tcp", ":8080")
- // 获取和端口8080完成三次握手的tcp连接
- conn, _ := l.Accept()
- // 获取到conn连接
- c := NewConn(conn, handler)
- // 读取到请求体
- req, _ := c.readRequest()
- if request.uri == "/hello" {
- ....
- }else{
- ....
- }
- }
2.4 http请求响应
当http请求处理完成之后,需要将返回一个处理结果返回给客户端,有时候还需要返回一些数据给客户端,这里返回的数据需要符合HTTP响应体的结构,接下来我们看看HTTP响应体的结构
HTTP/1.1 200 OK
Server: CloudWAF
Date: Sun, 04 Dec 2022 02:29:27 GMT
Content-Type: text/html;charset=utf-8
Transfer-Encoding: chunked
Connection: keep-alive
Vary: Accept-Encoding
Content-Language: zh-CN
Strict-Transport-Security: max-age= 31536000
Content-Encoding: gzip
\r\n(空行)
xxxx响应数据
可以看到,HTTP响应体和请求体结构类似,当需要返回数据给客户端时,需要按照HTTP协议定义好的响应体结构来进行返回,这样客户端才能够正确解析。
为了方便使用,构造HTTP响应体结构这部分逻辑应该由Conn对象来承载,由Conn对象提供一个Write方法,当需要返回数据时,只需要调用Write方法写入要返回的数据即可,不需要去操心去构造HTTP响应体的内容,Writer方法具体逻辑如下:
- const (
- StatusOK = 200
- )
- var statusText = map[int]string{
- StatusOK: "OK",
- }
-
- // 返回响应行
- // 构造响应行 HTTP/1.1 200 OK
- func (c *Conn) writeHeader(status int) error {
- if c.wroteHeader {
- return errors.New("code has been set")
- }
- c.wroteHeader = true
- var proto string
- //GET /hello HTTP/1.1
- proto = "HTTP/1.1"
- // 获取文本描述,这里为OK
- text, ok := statusText[status]
- if !ok {
- text = "status code " + strconv.Itoa(status)
- }
- // 写入数据 HTTP1.1 200 OK\r\n
- c.bw.WriteString(proto + " " + strconv.Itoa(status) + " " + text + "\r\n")
- // 写入空行
- c.bw.Write("\r\n")
- return nil
- }
- // 写入响应数据
- func (c *Conn) WriteData(data []byte) error {
- // 还没写入请求头
- if !c.wroteHeader {
- //默认状态码是200 OK
- c.writeHeader(StatusOK)
- }
- c.bw.Write(data)
- return nil
- }
三、完整示例
- func main() {
- // 对8080端口进行监听
- l, _ := net.Listen("tcp", ":8080")
- // 获取和端口8080完成三次握手的tcp连接
- conn, _ := l.Accept()
- // 获取到conn连接
- c := NewConn(conn)
- // 读取到请求体
- req, _ := c.readRequest()
- if request.uri == "hello" {
- c.WriteData("hello")
- }else{
- c.WriteData("hello world")
- }
- // 在最后,需要将缓冲区的数据进行清空
- c.bw.Flush()
- // 因为响应没有设置content-length,所以只有连接断开后,
- // 浏览器才知道数据读取完成了,此处需要断开连接
- c.rwc.Close()
- }
到此为止,一个简单的HTTP服务器已经实现了,能够实现简单的HTTP请求的解析和响应。
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