一、走进HTTP协议
前后端分离的流程图
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HTTP框架负责对HTTP请求的解析，根据对应的路由选择对应的后端逻辑
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1.1 HTTP协议是什么？
- HTTP： 超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)
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为什么需要协议？
- 需要明确信息起始边界，需要描述信息类型
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1.2 一个POST请求发生了什么？协议里面有什么？
- 请求行（方法名：GET、POST等、url、协议版本）/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
- 请求头/响应头
- 请求体/响应体
POST /sis HTTP/1.1 // 请求行：POST url HTTP版本 Who: Alex //协议的源数据 Content-Type: text/plain Host: 127.0.0.1.8888 Content-Length: 28 //描述包里有几个字节 Let's watch a movie together //实际发送的数据HTTP/1.1 200 OK // 200是状态码，OK是对该状态码的回复 Server: hertz Data: Thu, 21 Apr 2022 11:46:32 GMT Content-Type: text/plain; charset=utf-8 Content-Length: 2 Upstream-Caught: ************* OK - 请求行（方法名：GET、POST等、url、协议版本）/状态行(协议版本、状态码、状态码描述)
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1.3 请求流程
- 在业务层，业务方使用框架提供的API去完成业务逻辑
- 服务治理层（垄断、限流等），服务治理层依托于中间件层
- 路由层
- 协议编解码层
- 传输层
- HTTP不足与展望
- HTTP1：基于TCP，存在队头阻塞问题；传输效率低；不支持多路复用；使用明文传输不安全
- 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；优化加密算法，加密减少握手次数；支持快速启动
二、HTTP框架的设计与实现
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2.1 分层设计(高内聚、低耦合、易复用、高扩展性)，下面架构分成5层，层与层之间使用接口解耦，从上往下依次是(应用层：对请求进行抽象，提供丰富应用API；中间件层：对用户预处理和后处理逻辑；路由层：注册、寻址相关操作；协议层；网络层)，common中存放通用逻辑。
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2.2 应用层设计
核心是提供合理的API- 可理解性：使用主流的概念（方便能看出来接口的功能）
- 简单性：对于高频结构在最外层写一个方法
- 冗余性：不要出现实现同样功能的接口
- 兼容性
- 可测性：接口可测试
- 可见性：核心部分不可见，防止被修改
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2.3 中间件设计
中间件的需求如下：-
配合Handler实现一个完整的请求处理生命周期
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拥有预处理逻辑和后处理逻辑
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可以注册多中间件
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对上层模块用户逻辑模块易用
举例：洋葱模型\
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请求过来之后先经过日志中间件的预处理，之后经过Metrics中间件的预处理，最后去执行业户逻辑，在业务逻辑退出之后首先经过Metrics中间件的后处理，最后通过日志中间件的预处理，然后将真正的响应返回给用户。中间件的核心是将核心逻辑与通用逻辑分离。使用场景包括：日志记录、性能统计、安全控制、事务处理、异常处理。
* 怎样实现中间件设计？
1. 实现预处理和后处理，很像调用了一个函数
```go
func Middleware(some param){
// some logic for pre-handle
...
nextMiddleware() / bizlogic()
// some logic after-handle
...
}
```
2. 路由上可以注册多Middleware,同时可以满足请求级别有效，只需要将Middleware设计为和业务和Handle相同即可。
```go
func Middleware(some param){
// some logic for pre-handle
...
// 不需要区分业务逻辑和中间件
Next()
// some logic after-handle
...
}
```
3. 用户如果不主动调用下一个处理函数怎么办？
```go
func Middleware(some param){
// some logic
...
}
```
我们需要帮用户主动调用之后的中间件
```go
func (ctx *RequestContext) Next(){
ctx.index++
for ctx.index < int8(len(ctx.handlers)){
ctx.handlers[ctx.index]()
ctx.index++
}
}
// 核心是在任何场景下保证index递增
```
4. 出现异常想停止怎么办？\
我们可以把index设置为最大值让其跳出循环
```go
func (ctx *RequestContext) Abort(){
ctx.index = IndexMax
}
```
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2.4 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
- ……
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路由设计
- 青铜： map[string]handlers
只适合/a/b/c、/a/b/d这种静态路由，不适合/a/:id/c、/*all这种参数路由 - 黄金：前缀匹配树 /a/b/c、/a/b/d，从前往后依次匹配，如果是参数路由，先匹配到：
- 如何匹配·HTTP方法？\
- 青铜： map[string]handlers
外层Map：根据methord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
go node struct{ prefix string parent *node children children handlers app.HandlersChain ... }
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如何做设计？
- 明确需求：考虑清楚要解决什么问题，有哪些需求
- 业界调研：业界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
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2.5 协议层设计
抽象出合适的接口：type Server interface{ Server(c context.Context, conn network.Conn) error }- 不要将contexts放到一个struct里面，而应该将context作为第一个参数传进需要的函数中
- 需要在连接上读写数据
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2.6 网络层设计
首先了解BIO(阻塞IO)
go func(){
for{
conn,_ := listener.Accept()
go func(){
conn.Read(request)
handle...
conn.Write(response)
}()
}
}()
NIO(非阻塞IO)
go func(){
for{
readableConns,_ := Monitor(conns)
for connn : = range readableConns{
go func(){
conn.Read(request)
handle...
conn.Write(response)
}()
}
}
}()
网络层设计
type Conn interface{
net.Conn
Reader
Writer
}
