go 后端笔记7 HTTP 协议框架

HTTP 协议

协议的要素包括：

1. 明确的边界（开始、结束）
2. 携带的信息（信息类型、内容）

HTTP 协议框架设计与实现

分层设计

应用层 Application

提供合理的 API

• 可理解性：如 ctx.getBody()
• 简单性：如 ctx.GetHeader(name) 而不是 ctx.Request.Header.Peek(name)
• 冗余性：减少冗余接口
• 兼容性
• 可测性：可测试
• 可见性：保证安全性

中间件 Middleware

将核心逻辑与通用逻辑分离

• 配合 Handler 实现完整请求处理生命周期
• 预处理、后处理逻辑
• 支持多中间件
• 对上层模块用户逻辑模块易用

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1. 使用 next() 之类统一方法调用下一个中间件：后处理逻辑、在同一个调用栈上的逻辑
2. 主动帮助用户调用下一个中间件：初始化逻辑，在不同调用栈上的逻辑
3. 停止之后的中间件调用：

路由层 Route

• 静态路由
• 参数路由：:，*
• 路由修复：自动识别末尾是否存在 / 并修复
• 优先级处理
• 匹配 HTTP 方法（GET，POST...）
• 多处理函数：便于添加中间件

实现方式：

• map
  • 快，简单
  • 不支持参数路由
• 前缀匹配树

协议层 Codec

核心：抽象出合适的接口

• 不存储上下文，由上层传入上下文
• 需要在连接上写入数据
• 需要给用户感知错误

网路层 Transport

选择 BIO、NIO

公共层

存放公共逻辑

HTTP 框架优化

针对网络库的优化

• go net：存下全部 Header，减少系统调用，复用内存，多次读
  • 绑定一个 bufio
• netpoll：存下完整 Header，Body
  • 分配足够大的 buffer，先在底层将请求拼装好
  • 限制最大的 buffer

底层包的选择：

• go net：针对流式友好（Read 由用户调用），对小包性能友好（连接上绑定了一个小内存）
• nepoll：对中大包性能好，时延低

针对协议的优化

Header

• 找到边界：两个连续的 \r\n，使用 SIMD（go 自动使用）
• 解析 Header：使用首字母筛掉不可能的 key
  • 使用 byte slice 存储
  • 对于常用的 Header 对应到独立的字段
  • 缺点：没有 map 结构，不常用的 Header 比较难用
• HeaderKey 规范化（大小写）：表映射

热点资源池化

维护一个 RequestContext 池，减少 GC 压力，提高内存复用

• 额外 reset 操作
• 请求外数据不可靠
• 问题定位难度增加（低并发难以复现）

企业实践

实践中，框架追求（权衡）的东西：

• 性能
• 易用性，减少误用
• 打通内外部生态
• 文档、用户群建设