HTTP协议即超文本传输协议，作为当今使用最广泛的协议之一，是客户端与服务器端通信的基础协议，前后端分离的情况下可以通过HTTP请求进行通信。而HTTP框架负责对HTTP请求的解析，根据对应路由选择对应的后端逻辑。
本文图片资料出自《字节内部课》中HTTP框架修炼之道的文档。
一、HTTP协议
1.1 HTTP协议介绍
HTTP协议包括请求报文和响应报文两种：
请求报文
- 请求行：含有方法名（例如GET、POST等），URL，协议版本
- 请求头：包括协议约定和相关业务等
- 请求体：在POST或PUT请求中传输数据
响应报文
- 状态行：含有协议版本、状态码和对状态码的描述，状态码有信息类，重定向，客户端错误等多种类型
- 响应头：包括协议约定和相关业务等
- 响应体：服务器返回的实际数据，例如JSON数据。
详情可参看下图
1.2 请求流程
一次完整的请求如下图所示，分别有业务层、服务治理层、中间件层、路由层、协议编码或协议解码层、传输层。
首先，业务层中应用程序处理请求，使用API完成业务逻辑，生成响应数据。
其次，进入服务治理层，该层依托于中间件层，对每个请求做出一些先处理或后处理的判断，可以进行日志记录、性能检测等。
然后，在协议编码层中，将负责将应用程序数据编码，即将报文编译成能识别的内容，进行数据的序列化和反序列化等。
最后，将处理后的信息到传输层进行传输。
对于服务器端，传输层到业务层的过程中，路由层可以根据URL选择对应的业务处理的模块，找到正确的处理程序。
1.3 HTTP的不足
- http1：基于TCP协议，会伴随着队头阻塞的问题，传输效率低，明文传输不安全。
- http2：解决了http1的部分问题，进行多路复用，头部压缩，使用二进制协议解析更高效，但仍然基于TCP协议，没有解决队头阻塞的问题。
- QUIC：基于UDP实现，相比于http1和http2解决了队头阻塞的问题，减少了握手次数，支持快速启动。
二、HTTP框架
2.1 分层设计
HTTP框架采用分层设计，可以让不同层同一时间完成不同工作，只需要考虑下一层给上一层的接口，特定层的人进行该层的开发即可。分层设计带来了专注性、扩展性、复用性的提高，其分层设计如下：
- 应用层：应用层直接与用户打交道，提供一些常用的API接口。
- 中间件层：用于处理HTTP请求和响应之间的逻辑，具有预处理逻辑和后处理逻辑，适用于日志记录、性能统计、安全控制等
- 路由层：实现类似于注册，寻址等操作，能为URL匹配对应的处理的函数。
- 协议层：对当前数据进行处理，利用HTTP2，QUIC进行解析。
- 网络层：处理底层的网络通信，数据传输和连接管理，在网络层将处理数据的收发。
2.2 BIO与NIO
2.2.1 BIO
左边代码为block io，简称bio。listener每次accept获取连接之后开启一个goroutine，在该线程中利用Read读取数据，处理之后再用Write写回。
BIO方式是一种阻塞I/O模型的设计，每个请求到达时，线程阻塞在I/O操作上，例如假如读取到一半的话，无法去做其他的工作，而需要等待数据读取完毕或响应发送完成。
bio设计简单直观，适用于低并发的情况，例如小型应用或是测试环境，更易于调试，但资源占用高，在高并发的环境下性能有限，连接数量的增加会使线程调度变得复杂。
2.2.2 NIO
右边代码为non block io，简称nio，是一种非阻塞的方式。每次获取连接后将该连接加入一个监听器monitor中，轮询监听器monitor，找到可读的连接，去执行该连接的Read，拿到完整的数据并处理。这就相当于当一个数据只有一半时，可以让它先去读取其他连接，直到这个包已经发完，再回来对这边的数据进行读取。
NIO方式具有高并发性，占用的资源较少，适用于处理大量连接的情况。但是该模型需要处理非阻塞读写，编程复杂，可维护性降低。
- 当HTTP框架仅用于平时小型的开发，面向低并发环境或针对平时的测试，使用BIO方式有好处。
- 当HTTP框架用于大型工程的开发，具有大量的连接和处理需求，使用NIO方式更合适。
