Go语言HTTP编程

HTTP协议概述

1. HTTP协议基础

• HTTP: Hypertext Transfer Protocol-超文本传输协议
• HTTP 是一种无状态、应用层协议，基于TCP/IP，默认端口为80（HTTPS为443）
• 无连接 每次请求/响应后连接通常关闭，HTTP/1.0默认如此，HTTP/1.1支持长久连接
• 无状态 服务器不保留客户端请求状态，如需保存状态可通过Cookie, Session等机制维持状态

HTTP(应用层)
SSL/TLS
TCP
IP

HTTP + 加密 + 认证 + 完整性保护 = HTTPS(HTTP Secure)

2. HTTP请求结构

一个HTTP请求由三部分组成：

• 请求行
• 请求头
• 请求体

POST /login HTTP/1.1 //请求行
Content-Type: application/json //请求头
Cookie: name1=value1; name2=value2 //Cookie
{"username":"admin","password":"123456"} //请求体

用一个表格展示组成结构

2.1 请求方法

方法名称	概述
GET	请求Request-URI所标识的资源
POST	向URI提交数据（如提交表单或上传数据）
HEAD	类似GET，但返回响应中没有具体内容，用于获取报头
PUT	对服务器上已存在的资源进行更新
DELETE	请求服务器删除指定页面
CONNECT	HTTP/1.1预留，能够将连接改为管道方式的代理服务器
OPTIONS	查看服务端性能
TRACE	回显服务器收到请求，主要用于测试或诊断
PATCH	类似PUT，只对资源一部分更新，如果资源不存在会创建

2.2 URL

http://wwww.example.com:8080/news/tech/12345.html?id=111&name=aaa#pic
 |             |          |      |        |          |             |
协议          域名       端口   路径     文件名       参数          锚点

2.3 请求头

Header	概述	示例
Accept	指定客户端能够接收的内容类型	Accept:text/plain, text/html
Accept-Charset	客户端可以接受的字符编码集	Accept-Charset:iso-8859-5
Accept-Encoding	客户端可支持的压缩编码类型	Accept-Encoding:compress, gzip
Accept-Language	客户端可接受的语言	Accept-Language:en, zh
Authorization	HTTP授权的证书	Authorization: Basic YWRtaW46MTIzNDU2
Cache-Control	指定请求和响应的缓存机制	Cache-Control:no-cache
Connection	判定是否需要持久连接（HTTP1.1默认进行持久连接）	Connection:close
Cookie	HTTP请求发送时，保存在该请求域名下的所有cookie值一起发送给服务器	Cookie:$Version=1;Skin=new；
Content-Length	请求内容长度	Content-Length:348
Content-Type	指定请求体的数据格式	Content-Type：application/x-www-form-urlencoded
User-Agent	浏览器信息	Chrome/3.0(Windows NT 6.1;Win 64;x64)

2.4 请求体

POST/post?id=aaa&page=12 HTTP/1.1
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded

name=LiMing&message=how_are_you //请求体

Content-Type

类型	概述	示例
appplication/x-www-form-urlencoded	浏览器原生fom表单，不过不设置Content-Type，默认以该类型输出	name=LiMing&message=how_are_you
multipart/form-data	上传文件时使用，支持多种文件格式	name="test"name="file";filename="Edge.png"Content-type:img/png...content of Edge.png
application/json	发的请求体(body)是一段JSON文本，按JSON的格式去解析它	{"title":"test", "sub":[1,2,3,4,5]}
text/xml	发的请求体(body)是xml，请用xml解析器处理

3. HTTP响应结构

一个HTTP响应结构由三部分组成：

• 响应行
• 响应头
• 响应体

HTTP/1.1 200 OK //响应行
Content-Type: application/json; charset=utf-8  响应头

{"status":"OK","data":{"orderId":"ORD-20251108-001","amount":299.99,"currency":"CNY"}} //响应体

3.1 状态及话术

状态类别	状态码	状态名称	适用场景	标准话术模板
信息响应	100	Continue	客户端应继续发送请求	"请求已接收，请继续发送剩余数据。"
	101	Switching Protocols	协议切换	"正在切换协议，请稍候。"
成功响应	200	OK	请求成功处理	"您的请求已成功处理，结果如下：[数据/信息]"
	201	Created	资源创建成功	"资源创建成功，新资源已生成。"
	204	No Content	请求成功但无返回内容	"请求已成功处理，无需返回内容。"
重定向	301	Moved Permanently	资源永久移动	"资源已永久移动至新地址：[新URL]"
	302	Found	资源临时移动	"资源临时移动，请访问：[临时URL]"
	304	Not Modified	资源未修改	"资源未更新，可使用缓存版本。"
客户端错误	400	Bad Request	请求语法错误	"请求格式有误，请检查输入参数后重试。"
	401	Unauthorized	未授权访问	"请先登录或获取访问权限后再尝试。"
	403	Forbidden	服务器拒绝访问	"您无权访问此资源，请联系管理员。"
	404	Not Found	资源不存在	"抱歉，未找到您请求的资源，请确认URL是否正确。"
	429	Too Many Requests	请求过于频繁	"您的请求过于频繁，请稍后再试。"
服务器错误	500	Internal Server Error	服务器内部错误	"服务器暂时无法处理请求，请稍后再试或联系技术支持。"
	502	Bad Gateway	网关错误	"网络连接异常，请检查网络设置或稍后重试。"
	503	Service Unavailable	服务器不可用	"服务暂时不可用，正在紧急修复中，请稍后再试。"

3.2 响应头

Header	概述	示例
Cache-Control	控制缓存策略	Cache-Control: max-age=3600, must-revalidate
Content-Type	响应体 MIME 类型及编码	Content-Type: application/json; charset=utf-8
Content-Length	响应体字节长度	Content-Length: 4213
Content-Encoding	响应体压缩算法	Content-Encoding: gzip
Location	重定向目标地址	Location: example.com/new-path
Access-Control-Allow-Origin	CORS 允许源	Access-Control-Allow-Origin: app.example.com
Strict-Transport-Security	强制 HTTPS（HSTS）	Strict-Transport-Security: max-age=63072000; includeSubDomains
X-Content-Type-Options	禁用 MIME 嗅探	X-Content-Type-Options: nosniff

Go语言中HTTP请求处理的底层实现

1. 工作流程

客户端发起HTTP请求，通过Go语言实现服务器监听、接收、处理并返回响应。底层工作流程如下：

a. 创建Listen Socket, 监听指定端口，等待客户端请求；

b. Listen Socket接收客户端的请求， 得到Client Socket，通过Client Socket与客户端通信；

c. 处理客户端请求，读取Client Socket的请求头，如果是POST方法，则读取客户端提交的数据，然后交给Handler（处理器）处理，Handler处理完毕后转载完客户端需要的数据，通过Client Socket返回给客户端；

d. 生成响应并传回给客户端；

f. 关闭连接。

2. 创建Listen Socket监听端口

使用Golang的net包，用Listen函数创建。示例代码如下：

package main

import (
	"fmt"
	"net"
)

func handleConnection(conn net.Conn) {
	defer conn.Close()
        // 处理连接请求
}

func main(){
	listen, err := net.Listen("tcp", ":8080")
	if err != nil {
		fmt.Println("Failed to listen", err)
	}

	defer listen.Close()

	fmt.Println("Listening 8080")

	for {
		conn, err := listen.Accept()
		if err != nil {
			fmt.Println("Failed to accept connection:", err)
			continue
		}

		go handleConnection(conn)
	}
}

在这段代码里，我们使用net.Listen函数创建了一个TCP的Listen Socket， 监听端口为8080。如果监听失败，则会打印错误信息退出。for循环中，通过listen.Accept接收客户端连接，并将连接交给handleConnection函数进行处理。

3. 接收客户端请求并建立连接

当Listen Socket监听到客户端的连接请求后，通过istener.Accept方法与客户端建立连接。

func handleConnection(conn net.Conn) {
	defer conn.Close()

	buffer := make([]byte, 1024)
	n, err := conn.Read(buffer)
	if err != nil {
		fmt.Println("Failed to read request:", err)
		return
	}

	request := string(buffer[:n])
	fmt.Println("Received request:", request)

	// 处理请求
}

通过conn.Read方法从连接中读取请求数据，并将其转换为字符串。

4. 处理客户端请求并返回响应

接上段代码

  //处理请求
	response := "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Length:12\r\nHello, World!"
        _, err = conn.Write([]byte(response))
	if err != nil {
		fmt.Println("Failed to response:", err)
		return
	}

	fmt.Println("Sent response:", response)
}

通过conn.Write方法将响应发送给客户端。具体响应格式可以翻看前面 ## 3.3响应结构

完整代码展示

package main

import (
	"fmt"
	"net"
)

func handleConnection(conn net.Conn) {
	defer conn.Close()

	buffer := make([]byte, 1024)
	n, err := conn.Read(buffer)
	if err != nil {
		fmt.Println("Failed to read request:", err)
		return
	}

	request := string(buffer[:n])
	fmt.Println("Received request:", request)

	// 处理请求
	response := "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Length:12\r\nHello, World!"
	_, err := conn.Write([]byte(response))
	err != nil {
		fmt.Println("Failed to response:", err)
		return
	}

	fmt.Println("Sent response:", response)
}

func main() {
	listen, err := net.Listen("tcp", ":8080")
	if err != nil {
		fmt.Println("Failed to listen", err)
	}

	defer listen.Close()

	fmt.Println("Listening 8080")

	for {
		conn, err := listen.Accept()
		if err != nil {
			fmt.Println("Failed to accept connection:", err)
			continue
		}

		go handleConnection(conn)
	}
}

在这个示例中，我们创建了一个Listen Socket来监听端口8080， 通过for循环不断接受客户端连接。每当接收到连接时，会创建一个goroutine来处理请求。处理完请求之后，生成响应并返回给客户端。