HTTP协议

HTTP协议是什么

• 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
  • 结束
• 能够携带信息
  • 什么消息
  • 消息类型

协议里有什么

• 请求行/状态行
  • 方法名
  • url
  • 协议版本
  • 状态码
  • 状态码描述
• 请求头/响应头
  • 协议约定
  • 业务相关
• 请求体/响应体

请求流程

不足

• 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

HTTP框架的设计与实现

分层设计

• 专注性
• 扩展性
• 复用性
• 高内聚
• 低耦合
• 易复用
• 高扩展性

应用层设计

• 提供合理的API
  • 可理解性
  • 简单性
  • 冗余性
  • 兼容性
  • 可测性
  • 可见性
  • 别在文档中再进行说明

中间件设计

• 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

  • 核心逻辑与通用逻辑分离
  • 适用场景
    • 日志记录
    • 性能统计
    • 安全控制
    • 事务处理
    • 异常处理

• 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设计为业务和handler相同
• 在任何场景下index保证递增
• 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

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,/* 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
• 多处婚礼函数：方便添加中间件

使用前缀匹配树：

如何匹配HTTP方法

• 根据method初步筛选

如何实现多处理函数 -在每个节点上使用一个list存储handler

如何做设计

• 明确需求：考虑清楚要解决什么问题
• 业界调研：业界都有哪些方案可供参考
• 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做评审
• 确定开发：确定最合适方案开发

协议层设计

抽象出合适的接口

• 不要将上下文存储在结构类型中;而是将上下文显式传递给需要它的每个函数。上下文应该是第一个参数。（Do not store contexts inside a struct type;instead,pass a context explicitly to eachfunction that needs it.The context should be the frist parameter.）
• 需要在连接上读写数据

网络层设计

BIO

• 先读数据再处理，没读完就会卡住

NIO

• 等监听器监听到足够的数据才进行唤醒

总结

HTTP框架设计的核心是HTTP协议。HTTP协议是一种应用层协议，它定义了客户端和服务器之间的通信方式。HTTP框架设计涉及到应用层设计，中间件设计，路由设计，协议层设计和网络层设计。

应用层设计负责处理客户端请求和服务器响应，并且需要考虑到安全性、可扩展性和可维护性等因素。在应用层设计中，我们需要选择合适的编程语言和框架，并且要确保代码的可读性和可维护性。

中间件设计负责在客户端请求和服务器响应之间执行特定的操作，例如身份验证、授权和缓存等。在中间件设计中，我们需要选择合适的模型，例如洋葱模型等。

路由设计负责将客户端请求映射到特定的处理程序，并且需要考虑到URL结构、参数传递和错误处理等因素。使用前缀匹配树会使设计更加简便。

协议层设计负责定义客户端和服务器之间通信的规则，并且需要考虑到安全性、可靠性和效率等因素。在协议层设计中，我们需要抽象出合适的接口并且要确保它能够有效地传输数据。

网络层设计负责处理网络连接，并且需要考虑到网络拓扑、带宽和延迟等因素。我们需要选择合适的网络模型。