gin正確多次讀取http?request?body內(nèi)容實(shí)現(xiàn)詳解
事件背景
到了年末,沒有太多事情,總算有時(shí)間深度優(yōu)化自己的 golang http webservice 框架,基于 gin 的。公司目前不少項(xiàng)目都是基于這個(gè) webservice 框架開發(fā)的,所以我有責(zé)任保持這個(gè)框架的性能和穩(wěn)定性。
在自己仔細(xì)讀處理 middleware 中一個(gè)通用函數(shù) GenerateRequestBody 時(shí)發(fā)現(xiàn),之間寫的代碼太過粗暴,雖然一直能能穩(wěn)定運(yùn)行,但是總感覺哪里不對(duì),同時(shí)也沒有利用 sync.pool,明顯這里可以優(yōu)化,對(duì)在高并發(fā)的時(shí)候有很大幫助。
越看以前自己實(shí)現(xiàn)的 GenerateRequestBody 內(nèi)容,越覺得太過簡(jiǎn)單,幾乎沒有什么思考,尤其在 gin middleware 中,這個(gè)函數(shù)在每一個(gè) http 會(huì)話都會(huì)命中,同時(shí)設(shè)置這個(gè)函數(shù)作為 webservice 框架公開函數(shù),也會(huì)被其他小伙伴調(diào)用,所以真的需要認(rèn)真考慮。
前置知識(shí)
GenerateRequestBody 函數(shù)分析
廢話不多說,先上代碼,我們一起看看代碼的問題。
func GenerateRequestBody(c *gin.Context) string {
body, err := c.GetRawData() // 讀取 request body 的內(nèi)容
if err != nil {
body = utils.StringToBytes("failed to get request body")
}
c.Request.Body = ioutil.NopCloser(bytes.NewBuffer(body)) // 創(chuàng)建 io.ReadCloser 對(duì)象傳給 request body
return utils.BytesToString(body) // 返回 request body 的值
}
咋一看好像沒有什么,我們不妨更深入代碼一探究竟。
github.com/gin-gonic/gin@v1.8.1/context.go
// GetRawData returns stream data.
func (c *Context) GetRawData() ([]byte, error) {
return ioutil.ReadAll(c.Request.Body)
}
ReadAll 會(huì)把 request body 中的所有的字節(jié)全部讀出,然后返回一個(gè) []byte 數(shù)組。
src/io/ioutil/ioutil.go
// NopCloser returns a ReadCloser with a no-op Close method wrapping
// the provided Reader r.
//
// As of Go 1.16, this function simply calls io.NopCloser.
func NopCloser(r io.Reader) io.ReadCloser {
return io.NopCloser(r)
}
src/io/io.go
// NopCloser returns a ReadCloser with a no-op Close method wrapping
// the provided Reader r.
func NopCloser(r Reader) ReadCloser {
return nopCloser{r}
}
type nopCloser struct {
Reader
}
func (nopCloser) Close() error { return nil }
ioutil.NopCloser 實(shí)際就是一個(gè)包裝接口,把 Reader 接口封裝成一個(gè)帶有 Close 方法的對(duì)象,而且 Close 方法是一個(gè)直接返回的空函數(shù)。所以這里就有一個(gè)問題,如果你想調(diào)用 Close 關(guān)閉這個(gè) io.ReadCloser 對(duì)象。我只能在邊上,呵呵呵,你懂我的意思。
回歸正題,這些代碼大家應(yīng)該看起來很眼熟才對(duì)。沒錯(cuò),這是網(wǎng)絡(luò)上 gin 框架多次讀取 http request body 中內(nèi)容的解決方案。 能想像很多小伙伴就是 copy + paste 了事,流量小或者沒有什么大規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)景下沒有什么問題。如果流量大了?應(yīng)用規(guī)模很多?那怎辦?
gin 如何正確多次讀取 http request body 的內(nèi)容呢? 正確的姿勢(shì)是什么呢?
追本溯源
gin 只不過是一個(gè) router 框架,真正的 http 請(qǐng)求處理是 golang 中的 net/http 包來負(fù)責(zé)的。要找到 gin 如何正確多次讀取 http request body 內(nèi)容的方法,就一定要往下追。
寫過 golang http client 的小伙伴都知道,需要手動(dòng)執(zhí)行 resp.Body.Close() 這樣的方法釋放連接。要不然會(huì)因?yàn)榈讓?tcp 端口耗盡,導(dǎo)致無(wú)法創(chuàng)建連接。我們通過一個(gè)簡(jiǎn)單例子看下:
package main
import (
"fmt"
"io/ioutil"
"log"
"net/http"
)
func main() {
resp, _ := doGet("http://www.baidu.com")
defer resp.Body.Close() //go的特殊語(yǔ)法,main函數(shù)執(zhí)行結(jié)束前會(huì)執(zhí)行 resp.Body.Close()
fmt.Println(resp.StatusCode) //有http的響應(yīng)碼輸出
if resp.StatusCode == http.StatusOK { //如果響應(yīng)碼為200
body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body) //把響應(yīng)的body讀出
if err != nil { //如果有異常
fmt.Println(err) //把異常打印
log.Fatal(err) //日志
}
fmt.Println(string(body)) //把響應(yīng)的文本輸出到console
}
}
/**
以GET的方式請(qǐng)求
**/
func doGet(url string) (r *http.Response, e error) {
resp, err := http.Get(url)
if err != nil {
fmt.Println(resp.StatusCode)
fmt.Println(err)
log.Fatal(err)
}
return resp, err
}
通過上面的代碼,我們能看到 defer resp.Body.Close() 的代碼,它就是要主動(dòng)關(guān)閉連接。那么也有一個(gè)類似的問題,golang 中 net/http 包的 server 代碼是不是也要主動(dòng)管理連接呢?
類似如下:
bodyBytes, _ := ioutil.ReadAll(req.Body) req.Body.Close() // 這里調(diào)用Close req.Body = ioutil.NopCloser(bytes.NewBuffer(bodyBytes))
但是官方的代碼注釋里卻寫不需要在處理函數(shù)里調(diào)用 Close:Request.Body:"The Server will close the request body. The ServeHTTP Handler does not need to."
感覺好奇怪,golang 中 net/http 包的 server 自己能關(guān)閉 request,那跟上面類似執(zhí)行 req.Body = ioutil.NopCloser(bytes.NewBuffer(bodyBytes)) 替換了 req.Body 原有內(nèi)容,那么 golang 中 net/http 包的 server 還能正確關(guān)閉以前的 req.Body 嘛?如果不能關(guān)閉,那么類似 GenerateRequestBody 函數(shù)這樣的執(zhí)行過程,必然在大并發(fā)下,必然導(dǎo)致內(nèi)存泄露和大量 GC 回收,影響服務(wù)響應(yīng)。
值得深入
帶著上面的問題,在網(wǎng)上尋找了很久,沒有能找到解決問題的方法,也沒有人把為什么說清楚。沒有思路,在各種不確定的假設(shè)上,提供一個(gè)公司級(jí)的底層 webservice 框架,必然被公司技術(shù)委員會(huì)的主席們挑戰(zhàn)。
說到這里,一不做二不休,直接干就是,往下肝。 順著服務(wù)的啟動(dòng)流程找到了 golang 中 net/http 包的 server.go 文件,然后一個(gè)一個(gè)方法慢慢趴,直到找到了 func (c *conn) serve(ctx context.Context) {} 這個(gè)函數(shù),總算看到了具體內(nèi)容。
src/net/http/server.go
// Serve a new connection.
func (c *conn) serve(ctx context.Context) {
...
for {
w, err := c.readRequest(ctx) // 讀取 request 內(nèi)容
...
}
...
// HTTP cannot have multiple simultaneous active requests.[*]
// Until the server replies to this request, it can't read another,
// so we might as well run the handler in this goroutine.
// [*] Not strictly true: HTTP pipelining. We could let them all process
// in parallel even if their responses need to be serialized.
// But we're not going to implement HTTP pipelining because it
// was never deployed in the wild and the answer is HTTP/2.
inFlightResponse = w
serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req) // 處理請(qǐng)求
inFlightResponse = nil
w.cancelCtx()
if c.hijacked() {
return
}
w.finishRequest() // 關(guān)閉請(qǐng)求
...
}
看到這里,想要解決問題只要看兩個(gè)函數(shù) finishRequest 和 readRequest 就可以了。
finishRequest 函數(shù)分析
func (w *response) finishRequest() {
...
// Close the body (regardless of w.closeAfterReply) so we can
// re-use its bufio.Reader later safely.
w.reqBody.Close() // 關(guān)閉 request body ???,在這里?
...
}
是這里? 就在這里關(guān)閉了? 但是這里是 response 啊,不是 request。 繼續(xù)點(diǎn)開看看 response 結(jié)構(gòu)體是什么?
// A response represents the server side of an HTTP response.
type response struct {
...
req *Request // request for this response
reqBody io.ReadCloser
...
}
這里有一個(gè) req 是 Request 的指針,那么還有一個(gè) reqBody 作為 io.ReadCloser 是為了干嘛? 不解!不解!不解!
readRequest 函數(shù)分析
// Read next request from connection.
func (c *conn) readRequest(ctx context.Context) (w *response, err error) {
...
req, err := readRequest(c.bufr)
if err != nil {
if c.r.hitReadLimit() {
return nil, errTooLarge
}
return nil, err
}
...
w = &response{
...
req: req,
reqBody: req.Body,
...
}
...
}
看到這里,突然這個(gè)世界晴朗了,所有的事情好像都明白了。心細(xì)的小伙伴一定看出來眉目了,很有可能真是:一拍大腿的提高。
readRequest 讀取到 req 信息后,在創(chuàng)建 response 的對(duì)象時(shí),同時(shí)將 req 賦值給了 response 中的 req 和 reqBody。 也就是說 req.Body 和 reqBody 指向了同一個(gè)對(duì)象。 換句話說,我改變了 req.Body 的指向,reqBody 還保留著最初的 io.ReadCloser 對(duì)象的引用。 不管我怎么改變 req.Body 的值,哪怕是指向了 nil,也不會(huì)影響 server 調(diào)用 finishRequest() 函數(shù)來關(guān)閉 io.ReadCloser 對(duì)象,因?yàn)?finishRequest 內(nèi)部調(diào)用的是 reqBody。
得出結(jié)論
middleware 中的 req.Body 和 response 中的 reqBody 是兩個(gè)變量。初期,req.Body 和 reqBody 中存放了同一個(gè)地址。但是,當(dāng) req.body = io.NoCloser 時(shí),只是改變了 req.Body 中的指針,而 reqBody 仍舊指向原始請(qǐng)求的 body,故不需要在 middleware 中執(zhí)行關(guān)閉。
在 golang 開發(fā)提交記錄中也找到了類似的說明,并解決了這個(gè)問題。所以說在 Go 1.6 之后已經(jīng)不用擔(dān)心這個(gè)問題了。

提交信息:
net/http: don't panic after request if Handler sets Request.Body to nil。
大致的意思是,不用再擔(dān)心把 req.Body 設(shè)置 nil,其實(shí)也就是不用再擔(dān)心重置 req.Body 了,更加不用手動(dòng)關(guān)閉 req.Body。
上手開發(fā)
搞清楚了 golang 中 net/http 包的 server 中對(duì)請(qǐng)求的 request body 處理流程,那么 gin 這邊也好開發(fā)了。 首先我們回到之前的 GenerateRequestBody 函數(shù)。
func GenerateRequestBody(c *gin.Context) string {
body, err := c.GetRawData() // 讀取 request body 的內(nèi)容
if err != nil {
body = utils.StringToBytes("failed to get request body")
}
c.Request.Body = ioutil.NopCloser(bytes.NewBuffer(body)) // 創(chuàng)建 io.ReadCloser 對(duì)象傳給 request body
return utils.BytesToString(body) // 返回 request body 的值
}
雖然不需要每次關(guān)閉 c.Request.Body 了,但是我們要注意,沒調(diào)用一次都會(huì)調(diào)用 bytes.NewBuffer 和 ioutil.NopCloser 一次。ioutil.NopCloser 這個(gè)還好是一個(gè)包裝,之前我們看到了相關(guān)的代碼。但是 bytes.NewBuffer 是一個(gè)重量級(jí)的家伙,我第一反應(yīng)是不是可以用 sync.pool 來緩存這個(gè)這部分的代碼?
實(shí)際當(dāng)然是可以的,但是 GenerateRequestBody 是一個(gè)函數(shù),c.Request.Body 新的指向在隨后的 gin handler 中也要用,明顯在 GenerateRequestBody 內(nèi)部對(duì) sync.pool 執(zhí)行 Get 和 Put 明顯不合適。
怎么解決呢?也很簡(jiǎn)單,在 gin 的框架 http request 會(huì)話是跟 Context 對(duì)象綁定的,所以直接在 Context 操作,并將 sync.pool Get 對(duì)象放入 Context,然后在 Context 銷毀之前對(duì) sync.pool 執(zhí)行 Put 歸還。
流程圖如下:

gin Middleware 代碼
func ginRequestBodyBuffer() gin.HandlerFunc {
return func(c *gin.Context) {
var b *RequestBodyBuff
// 創(chuàng)建緩存對(duì)象
b = bodyBufferPool.Get().(*RequestBodyBuff)
b.bodyBuf.Reset()
c.Set(ConstRequestBodyBufferKey, b)
// 下一個(gè)請(qǐng)求
c.Next()
// 歸還緩存對(duì)象
if o, ok := c.Get(ConstRequestBodyBufferKey); ok {
b = o.(*RequestBodyBuff)
b.bodyBuf.Reset() // bytes.Buffer 要 reset,但是 slice 就不能,這個(gè)做 io.CopyBuffer 用的
c.Set(ConstRequestBodyBufferKey, nil) // 釋放指向 RequestBodyBuff 對(duì)象
bodyBufferPool.Put(o) // 歸還對(duì)象
c.Request.Body = nil // 釋放指向創(chuàng)建的 io.NopCloser 對(duì)象
}
}
}
新 GenerateRequestBody 代碼
func GenerateRequestBody(c *gin.Context) string {
var b *RequestBodyBuff
if o, ok := c.Get(ConstRequestBodyBufferKey); ok {
b = o.(*RequestBodyBuff)
} else {
b = newRequestBodyBuff()
}
body, err := boostio.ReadAllWithBuffer(c.Request.Body, b.swapBuf) // 讀取 request body 的內(nèi)容,此時(shí) body 的 []byte 是全新的一個(gè)數(shù)據(jù) copy
if err != nil {
body = utils.StringToBytes("failed to get request body")
boost.Logger.Errorw(utils.BytesToString(body), "error", err)
}
_, err = b.bodyBuf.Write(body) // 把內(nèi)容重新寫入 bytes.Buffer
if err != nil {
c.Request.Body = ioutil.NopCloser(bytes.NewBuffer(body))
boost.Logger.Errorw(utils.BytesToString(body), "error", err)
} else {
c.Request.Body = ioutil.NopCloser(b.bodyBuf)
}
return utils.BytesToString(body)
}
測(cè)試代碼
對(duì)開發(fā)好的代碼執(zhí)行循環(huán)測(cè)試,用短鏈接測(cè)試。
while true;do curl -i http://127.0.0.1:8080/yy/; done

總結(jié)
我們通過上面的操作和使用,基本確認(rèn)了 golang 中 net/http 包中對(duì) request body 的處理流程。 通過簡(jiǎn)單的開發(fā),我們實(shí)現(xiàn)了 gin 正確多次讀取 http request body 內(nèi)容的方法,同時(shí)加入了 sync.pool 支持。減少了頻繁 bytes.NewBuffer 創(chuàng)建對(duì)資源的消耗,以及提高了資源的利用效率。
以上就是gin正確多次讀取http request body內(nèi)容實(shí)現(xiàn)詳解的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于gin讀取http request body的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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