Go語言學習網(wǎng)絡編程與Http教程示例

更新時間：2023年03月28日 09:39:45 作者：香香編程喵喵喵

這篇文章主要為大家介紹了Go語言學習網(wǎng)絡編程與Http教程示例詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪

前言

Go語言做網(wǎng)絡開發(fā)是非常容易的一件事，它已經(jīng)為我們封裝好了Http包，開箱即用。除此之外，我們也可以用Gin框架或者使用fasthttp等三方包，快速搭建一個Web服務。但是，越是封裝的方便，我們越是容易忽略底層的一些知識點。我們這里先補充兩個必要的知識：網(wǎng)絡分層和進程通信。

網(wǎng)絡分層

這塊知識屬于計算機網(wǎng)絡，可以直接去看書。

我們這里直接上圖：

我們最常講的是五層協(xié)議，最重要的是運輸層和應用層，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的模塊，我們大多數(shù)的網(wǎng)絡編程調(diào)優(yōu)，就是在調(diào)這些協(xié)議的一些參數(shù)和細節(jié)。這兩層的情況：

運輸層協(xié)議：TCP和UDP。
應用層協(xié)議：Http，SMTP，F(xiàn)TP，WebSocket等等，這些協(xié)議需要使用運輸層協(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景。

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

進程間通信（IPC）

這塊知識屬于操作系統(tǒng)，注意不是Linux操作系統(tǒng)，還牽扯一點計算機組成原理的知識。

IPC 是 Inter-Process Communication 的縮寫，可以被翻譯為進程間通信。主要方法有：系統(tǒng)信號（signal）、管道（pipe）、套接字（socket）、文件鎖（file lock）、消息隊列（message queue）、信號量（semaphore）等。最常用的是系統(tǒng)信號，套接字，還有一個叫共享內(nèi)存的，能實現(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)中進程和線程是什么，協(xié)程又是什么。進程間是如何通信的，線程間又是如何通信的。

我們單獨把socket拎出來說，因為在眾多方案中，就屬它比較通用，比較靈活：使用socket可以跨機器進行通訊。

Socket

實際上，現(xiàn)代操作系統(tǒng)的內(nèi)核都會帶有socket相關(guān)的API，我們的代碼在運行時，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)絡連接，這也是我們之前講過的面向接口編程的具體場景之一。

Socket網(wǎng)絡編程的內(nèi)容非常多，我們這里肯定是沒法展開的，推薦大家直接看下：

https://zhannei.baidu.com/cse/site?q=go&cc=jb51.net&ie=utf

我們這里直接講Go語言中的Socket。在GO語言中有一個叫做syscall的包，里面有對應的一整套的socket的方法，并且這些方法是做過跨平臺處理的，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包在建立鏈接時需要使用到socket，socket建立連接時需要具體的傳輸層協(xié)議。

Http

基礎(chǔ)知識

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

HTTP1.1 最常用的版本，使用TCP作為運輸層協(xié)議。
HTTP2 一個升級版本，用的不多。同樣使用TCP作為運輸層協(xié)議。
HTTP3 設(shè)計了一個新的傳輸層協(xié)議QUIC，可以選擇TCP或者UDP來傳輸數(shù)據(jù)。

注意，HTTP協(xié)議誕生的年代相當久遠，它是一個無狀態(tài)的協(xié)議。

一個HTTP的請求有兩部分組成：頭部header和主體body。

//這是一個GET請求的頭部。
: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

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

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

客戶端

在Go語言中啟動一個客戶端是相當簡單的一件事，Go為HTTP提供了大量的開箱即用的工具。

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

但是，我們通常不會這樣直接調(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，我們會使用http.Client結(jié)合業(yè)務場景來構(gòu)造一些請求：

url := "https://www.bilibili.com"
req, _ := http.NewRequest(http.MethodGet, url, nil) //req 是一個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的DefaultClient
if err != nil {
	fmt.Printf("請求錯誤: %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)用默認的http.Client就可以正常發(fā)起請求。在某些情況下，公司內(nèi)部會封裝一個統(tǒng)一的http.Client，里面會集成一些公司內(nèi)統(tǒng)一的調(diào)用標識，服務請求方，提供方，trace，機器編碼，統(tǒng)一的過期時間等配置信息。

http.Client的結(jié)構(gòu)非常簡單：

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

如果有時間，可以看下 DefaultTransport的源碼，通過簡單配置，進而理解Http與TCP的一些關(guān)鍵配置項的含義。

最后，如果你愿意也可以自己造個輪子，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")
// 請求頭結(jié)束
buf.WriteString("\r\n")
// 請求body結(jié)束
buf.WriteString("\r\n\r\n")
_, _ = conn.Write(buf.Bytes())
// 獲取響應信息
resp, _ := io.ReadAll(conn)
fmt.Printf("響應信息\n%q", resp)

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

可以嘗試實現(xiàn)一個Post方法。

服務端

Go語言搭建一個服務器非常簡單，只需要用到幾個方法：

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用來注冊一個處理器。其內(nèi)部會持有一個哈希，用來存儲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用來監(jiān)聽一個端口上的TCP鏈接，并處理后續(xù)的請求。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。