这是我参与「第五届青训营」笔记创作活动的第17天

只不过是字节给我的任务罢了

HTTP

Hyper Text Transfer Protocol

协议开始
协议元数据
Text
协议结束

POST请求

POST/sis HTTP/1.1
who:Alex
Content-Type: text/plain
Host: 127.0.0.1:8888
Content-length: 28
Let's watch a movie together

响应

HTTP/1.1 200 OK
Sever: hertz
Data: Thu, 21 Apr 2022 11:46:32 GMT
Content-Type: text/plain; charset=utf-8
Content-length: 2
Upstream-Caught: 1650541592984580

OK

协议的组成

请求行/状态行
- 方法名
  - GET HAED POST PUT DELETE CONNECT OPTIONS TRACE PATCH
- URL
- 协议版本
- 状态码
  - 1xx，信息类
  - 2xx，成功
  - 3xx，重定向
  - 4xx，客户端错误
  - 5xx，服务端错误
- 状态码描述
请求头/响应头
- 协议相关
- 业务相关
请求体/响应体

请求流程

路由层根据url选择执行的handler

不同版本HTTP对比

HTTP1
- 队头阻塞
- 传输效率低
- 明文传输不安全
HTTP2
- 多路复用
- 头部压缩
- 二进制协议
QUIC
- 基于UDP实现
- 解决队头阻塞
- 加密减少握手次数
- 支持快速启动

分层设计

高内聚，低耦合
易复用
高扩展性

上图的Common层为通用层，其他层都会使用

一个切实可行的复杂系统应该由一个切实可行的简单系统发展而来，从头设计复杂系统是不切实可行的，无法修修补补让它切实可行，必须从切实可行的简单系统开始。

应用层设计

提供合理的API

可理解性：如ctx.Body()，ctx.GetBody()
简单性：~~ctx.Request.Header.Peek(key)~~ --> ctx.GetHeader(key)
冗余性
兼容性
可测性
可见性

中间件设计

配合Handler实现一个完整的请求处理生命周期
拥有预处理逻辑和后处理逻辑
可以注册多中间件
对上层模块用户逻辑模块易用
洋葱模型
实现预处理和后处理，可以将中间件和业务逻辑代码合并为Next()函数

路由设计

框架路由实际上是为了URL匹配对应的处理函数（Handlers）

静态路由：/a/b/c、a/b/d
参数路由：/a/:id/c(/a/b/c,/a/d/c)、/*all
路由修复：/a/b<------>/a/b/
冲突路由以及优先级：/a/b、/:id/c
匹配HTTP方法
多处理函数，方便添加中间件
青铜：map[string]handlers
黄金：前缀匹配树
匹配HTTP方法

路由映射表，外层Map：根据method进行初步筛选

实现添加多处理函数：使用list存储handler

node struct{
    prefix string
    parent *node
    children children
    handlers app.HandlerChain
}

如何做设计

明确需求：考虑清楚需要解决什么问题，有哪些需求
业界调研：业界都有哪些解决方案可供参考
方案权衡：思考不同方案的取舍
方案评审：相关同学对不同方案进行评审
确定开发：确定最合适的方案进行开发

协议层设计

抽象出合适的接口
```
type Server interface{
    Serve(c context.Context, conn network.conn)`error
}
```
不要把上下文参数封装到结构体中，应该把上下文作为函数参数传递

需要在连接上读写数据

网络层设计

BIO：阻塞IO

go net

type Conn interface{
    Read(b []byte)(n int, err error)
    Write(b []byte)(n int, err error)
}

NIO：非阻塞IO

type Reader interface{
    Peek(n int)([]byte, error)
}
type Writer interface{
    Malloc(n int)(buf []byte, err error)
    Flush() error
}

性能优化

对于go net

存下全部Header
减少系统调用次数
能够复用内存
能够多次读

绑定一块缓冲区，使用完后对其进行回收，保证下一次请求可以复用这块空间

对于net poll

为了减少锁竞争，使用链表实现无锁化

存下全部Header
拷贝出完整的Body

分配足够大的buffer，限制最大buffer size

go net
- 流式友好
- 小包性能好
net poll
- 中大包性能高
- 时延低

协议优化

找到Header Line的边界\r\n，两个连续的\r\n说明Header读完了

参考

juejin.cn/course/byte…

HTTP框架设计 | 青训营笔记