课程背景

Http是前端客户端与服务端通讯地基础协议之一

1.再谈 HTTP 协议

HTTP 协议是什么

HTTP: 超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)

为什么需要协议

需要明确的边界：开始与结束。描述携带信息的类型

协议里有什么

请求

请求行：方法名，URL，协议版本

常见方法名包括：GET， HEAD， POST， PUT， DELETE， CONNECT， OPTIONS， TRACE， PATCH，

请求头：协议约定，业务相关

状态行： 协议版本，状态码，状态码描述

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

响应头：协议约定，业务相关

请求流程

业务层：使用框架提供的API处理业务逻辑
服务治理层：依托于中间件层, 中间件层对每一个请求有先后处理的逻辑，和请求级别绑定的

不足与展望

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

2.HTTP 框架的设计与实现

分层设计

分层设计可以简化系统的设计。

优点：专注性，扩展性，复用性

http主要聚焦于第四层，

在弄分层设计时应该关注：高内聚，低耦合，易复用，高扩展性 这几点 Application：应用层，处理用户的数据，对请求进行抽象，提供API
middleware：中间件层，对用户有预处理，和后处理的逻辑
route：路由层，有原生的路由事件，类似于注册，寻址
codec：协议层
transport：传输层

应用层设计

提供合理的 API

可理解性: 如 ctx.Body()，ctx.GetBody()，不要用 ctx.BodyA()

简单性: 如 ctx.Request.Header.Peek(key)/ctx.GetHeader(key)

冗余性：不要有功能重复户的API，不要有一个API是由两个API组成的

兼容性:在开发中尤为重要，要保证所有的API可用

可测性:写出来的API是可测试的

可见性:首先是为了安全性，不让用户拿到核心的代码，方便使用人员

不要试图在文档中说明，很多用户不看文档

中间件设计

中间件需求

配合 Handler 实现一个完整的请求处理生命周期
拥有预处理逻辑与后处理逻辑
可以注册多中间件
对上层模块用户逻辑模块易用

核心逻辑与通用逻辑分离

洋葱模型

Request请求首先经过日志中间件的预处理，然后经过Metrics中间件的预处理，然后进行业务逻辑，之后分别在经过Metrics中间件的后处理，日志中间件的后处理，然后返回一个Response给用户。

适用场景: 日志记录，性能统计，安全控制，事务处理，异常处理

中间件设计

1.既然要实现预处理和后处理，那这个就很像调用了一个函数。

2.路由上可以注册多 Middleware，同时也可以满足请求级别有效只需要将 Middleware 设计为和业务和 Handler 相同即可。

3.用户如果不主动调用下一个处理函数怎么办

在任何场景下index保证递增

4.出现异常想停止怎么办

调用链

适用场景:

不调用 Next: 初始化逻辑且不需要在同一调用栈

调用 Next: 后处理逻辑或需要在同一调用栈上

路由设计

框架路由实际上就是为 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

前缀匹配树

/a/b/c、/a/b/d

如何处理带参数的路由注册?

(处理形如: /a/:id/b类型的路由)

/a/b/c

/a/b/d

/a/:b/d

/a/:c/f

匹配 HTTP 方法

外层 Map: 根据 method 进行初步筛选

如何实现添加多处理函数?

在每个节点上使用一个 list 存储handler

如何做设计

1 .明确需求: 考虑清楚要解决什么问题、有哪些需求
2，业界调研:业界都有哪些解决方案可供参考
3.方案权衡:思考不同方案的取舍
4.方案评审: 相关同学对不同方案做评审
5.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:

需要在连接上读写数据

网络层设计

BIO NIO

no net

BI0, 用户管理 buffer

netpoll

NIO, 网络库管理 buffer

netpoll 地址 github.com/cloudwego/n…

AP设计:可理解性、简单性
中间件设计:洋葱模型
路由设计:前缀匹配树
协议层设计: 抽象出合适的接口
网络层设计: 网络模型

3.性能修炼之道

针对网络库的优化

**go net ** 用的都是BIO，让用户进行管理

存下全部 Header（不知道Header大小），减少系统调用次数，能够复用内存，能够多次读

go net with bufio 绑定一块缓冲区

那基于此，我们可以对勾在勾标准库的接口上面封装一层 buffer 说也就是用一块用一个常用的一种优化手段。就是绑定在这个连接上面，绑定一块缓冲区。那根据我们在内部的一个调研，也发现大部分的包都是在 4k 以下的，所以我们可以绑定一块大小为 4k 左右的一个缓冲区，这样对内存的压力也不是很大。那这个还那我们再设计接那我们这个再设计接口。那首先需要一个我在读的时候让读指针不动，我下次还能够在这里进行读，也就是 Peek；以及说我们既然就能够让读指针不动，那我们就需要一个接口，让读指针进行一个移动，也就是 Discard。最后呢我们还需要回收这块内存，希望下一次请求能够复用之前的空间，也就是 Release 接口。

netpoll

存下全部 Header，拷贝出完整的 Body