golang 中的http包详解

RESTful，是目前最为流行的一种互联网软件架构。URI表示一个资源，表现层用html、json、xml等格式输出，客户端和服务器互动http协议里的Get ，Post，Put等方法分别对应不同的操作。

restful架构图：

首先来看看request和response的header中有哪些内容：

request

Header 解释 示例
Accept 指定客户端能够接收的内容类型 Accept: text/plain, text/html
Accept-Charset 浏览器可以接受的字符编码集。 Accept-Charset: iso-8859-5
Accept-Encoding 指定浏览器可以支持的web服务器返回内容压缩编码类型。 Accept-Encoding: compress, gzip
Accept-Language 浏览器可接受的语言 Accept-Language: en,zh
Accept-Ranges 可以请求网页实体的一个或者多个子范围字段 Accept-Ranges: bytes
Authorization HTTP授权的授权证书 Authorization: Basic QWxhZGRpbjpvcGVuIHNlc2FtZQ==
Cache-Control 指定请求和响应遵循的缓存机制 Cache-Control: no-cache
Connection 表示是否需要持久连接。（HTTP 1.1默认进行持久连接） Connection: close
Cookie HTTP请求发送时，会把保存在该请求域名下的所有cookie值一起发送给web服务器。 Cookie: $Version=1; Skin=new;
Content-Length 请求的内容长度 Content-Length: 348
Content-Type 请求的与实体对应的MIME信息 Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Date 请求发送的日期和时间 Date: Tue, 15 Nov 2010 08:12:31 GMT
Expect 请求的特定的服务器行为 Expect: 100-continue
From 发出请求的用户的Email From: [e-mail]
Host 指定请求的服务器的域名和端口号 Host: www.zcmhi.com
If-Match 只有请求内容与实体相匹配才有效 If-Match: “737060cd8c284d8af7ad3082f209582d”
If-Modified-Since 如果请求的部分在指定时间之后被修改则请求成功，未被修改则返回304代码 If-Modified-Since: Sat, 29 Oct 2010 19:43:31 GMT
If-None-Match 如果内容未改变返回304代码，参数为服务器先前发送的Etag，与服务器回应的Etag比较判断是否改变 If-None-Match: “737060cd8c284d8af7ad3082f209582d”
If-Range 如果实体未改变，服务器发送客户端丢失的部分，否则发送整个实体。参数也为Etag If-Range: “737060cd8c284d8af7ad3082f209582d”
If-Unmodified-Since 只在实体在指定时间之后未被修改才请求成功 If-Unmodified-Since: Sat, 29 Oct 2010 19:43:31 GMT
Max-Forwards 限制信息通过代理和网关传送的时间 Max-Forwards: 10
Pragma 用来包含实现特定的指令 Pragma: no-cache
Proxy-Authorization 连接到代理的授权证书 Proxy-Authorization: Basic QWxhZGRpbjpvcGVuIHNlc2FtZQ==
Range 只请求实体的一部分，指定范围 Range: bytes=500-999
Referer 先前网页的地址，当前请求网页紧随其后,即来路 Referer: http://www.zcmhi.com/archives/71.html
TE 客户端愿意接受的传输编码，并通知服务器接受接受尾加头信息 TE: trailers,deflate;q=0.5
Upgrade 向服务器指定某种传输协议以便服务器进行转换（如果支持） Upgrade: HTTP/2.0, SHTTP/1.3, IRC/6.9, RTA/x11
User-Agent User-Agent的内容包含发出请求的用户信息 User-Agent: Mozilla/5.0 (Linux; X11)
Via 通知中间网关或代理服务器地址，通信协议 Via: 1.0 fred, 1.1 nowhere.com (Apache/1.1)
Warning 关于消息实体的警告信息 Warn: 199 Miscellaneous warning

response

Header 解释 示例
Accept-Ranges 表明服务器是否支持指定范围请求及哪种类型的分段请求 Accept-Ranges: bytes
Age 从原始服务器到代理缓存形成的估算时间（以秒计，非负） Age: 12
Allow 对某网络资源的有效的请求行为，不允许则返回405 Allow: GET, HEAD
Cache-Control 告诉所有的缓存机制是否可以缓存及哪种类型 Cache-Control: no-cache
Content-Encoding web服务器支持的返回内容压缩编码类型。 Content-Encoding: gzip
Content-Language 响应体的语言 Content-Language: en,zh
Content-Length 响应体的长度 Content-Length: 348
Content-Location 请求资源可替代的备用的另一地址 Content-Location: /index.htm
Content-MD5 返回资源的MD5校验值 Content-MD5: Q2hlY2sgSW50ZWdyaXR5IQ==
Content-Range 在整个返回体中本部分的字节位置 Content-Range: bytes 21010-47021/47022
Content-Type 返回内容的MIME类型 Content-Type: text/html; charset=utf-8
Date 原始服务器消息发出的时间 Date: Tue, 15 Nov 2010 08:12:31 GMT
ETag 请求变量的实体标签的当前值 ETag: “737060cd8c284d8af7ad3082f209582d”
Expires 响应过期的日期和时间 Expires: Thu, 01 Dec 2010 16:00:00 GMT
Last-Modified 请求资源的最后修改时间 Last-Modified: Tue, 15 Nov 2010 12:45:26 GMT
Location 用来重定向接收方到非请求URL的位置来完成请求或标识新的资源 Location: http://www.zcmhi.com/archives/94.html
Pragma 包括实现特定的指令，它可应用到响应链上的任何接收方 Pragma: no-cache
Proxy-Authenticate 它指出认证方案和可应用到代理的该URL上的参数 Proxy-Authenticate: Basic
refresh 应用于重定向或一个新的资源被创造，在5秒之后重定向（由网景提出，被大部分浏览器支持） Refresh: 5; url=
http://www.zcmhi.com/archives/94.html
Retry-After 如果实体暂时不可取，通知客户端在指定时间之后再次尝试 Retry-After: 120
Server web服务器软件名称 Server: Apache/1.3.27 (Unix) (Red-Hat/Linux)
Set-Cookie 设置Http Cookie Set-Cookie: UserID=JohnDoe; Max-Age=3600; Version=1
Trailer 指出头域在分块传输编码的尾部存在 Trailer: Max-Forwards
Transfer-Encoding 文件传输编码 Transfer-Encoding:chunked
Vary 告诉下游代理是使用缓存响应还是从原始服务器请求 Vary: *
Via 告知代理客户端响应是通过哪里发送的 Via: 1.0 fred, 1.1 nowhere.com (Apache/1.1)
Warning 警告实体可能存在的问题 Warning: 199 Miscellaneous warning
WWW-Authenticate 表明客户端请求实体应该使用的授权方案 WWW-Authenticate: Basic

客户端首先构造client结构体：

type Client struct {    Transport RoundTripper//真正发送request并且获取response的实现   CheckRedirect func(req *Request, via []*Request) error//redirect之前的调用的handler    Jar CookieJar//存放cookie信息    Timeout time.Duration//连接，重定向，读取response等的时间限制}

http包提供defultclient为client的空实现。

实现第一个字段RoundTripper这个接口的为Transport，可以用于不同协议，比如file，ftp等使用RegisterProtocol(scheme string, rt RoundTripper)注册协议并提供roundtripper，transport中的map缓存了已经创建的persistConn（tcp连接），多协程并发使用一个client是安全的：

// Transport is an implementation of RoundTripper that supports HTTP,// HTTPS, and HTTP proxies (for either HTTP or HTTPS with CONNECT).// Transport can also cache connections for future re-use.type Transport struct {    idleMu     sync.Mutex    wantIdle   bool // user has requested to close all idle conns    idleConn   map[connectMethodKey][]*persistConn    idleConnCh map[connectMethodKey]chan *persistConn//多个请求共用连接时的管道通信    reqMu       sync.Mutex    reqCanceler map[*Request]func()    altMu    sync.RWMutex    altProto map[string]RoundTripper // nil or map of URI scheme => RoundTripper    Proxy func(*Request) (*url.URL, error)    Dial func(network, addr string) (net.Conn, error)//没有加密的tcp连接    DialTLS func(network, addr string) (net.Conn, error)//TSL握手，TCP握手    // TLSClientConfig specifies the TLS configuration to use with    // tls.Client. If nil, the default configuration is used.    TLSClientConfig *tls.Config    // TLSHandshakeTimeout specifies the maximum amount of time waiting to    // wait for a TLS handshake. Zero means no timeout.    TLSHandshakeTimeout time.Duration    // DisableKeepAlives, if true, prevents re-use of TCP connections    // between different HTTP requests.    DisableKeepAlives bool    DisableCompression bool//是否压缩    // MaxIdleConnsPerHost, if non-zero, controls the maximum idle    // (keep-alive) to keep per-host.  If zero,    // DefaultMaxIdleConnsPerHost is used.    MaxIdleConnsPerHost int    ResponseHeaderTimeout time.Duration//request构造成功后获取response header的时间限制不包括读取response body}

CookieJar 在request中设置cookie信息。Timeout设置从获取连接，重定向到获取response的时间限制。
创建client完毕后创建Request，body通常是采用strings.NewReader函数，将一个string类型转化为io.Reader类型，或者bytes.NewBuffer函数，将[]byte类型转化为io.Reader类型，request header中的Content-Type为文件格式，若要发送json文件值为”application/json; charset=utf-8”，表单为application/x-www-form-urlencoded：

func NewRequest(method, urlStr string, body io.Reader) (*Request, error) {    u, err := url.Parse(urlStr)//获取url    if err != nil {        return nil, err    }    rc, ok := body.(io.ReadCloser)    if !ok && body != nil {        rc = ioutil.NopCloser(body)//转换成close操作为空的ReadCloser    }    req := &Request{        Method:     method,        URL:        u,        Proto:      "HTTP/1.1",        ProtoMajor: 1,        ProtoMinor: 1,        Header:     make(Header),        Body:       rc,        Host:       u.Host,    }    if body != nil {        switch v := body.(type) {        case *bytes.Buffer:            req.ContentLength = int64(v.Len())        case *bytes.Reader:            req.ContentLength = int64(v.Len())        case *strings.Reader:            req.ContentLength = int64(v.Len())        }    }    return req, nil}

method可以为restful中的各种操作方法。client中的Do方法发送request，send方法中将客户端的cookie信息设置在request header中，将response返回的cookie设置在客户端的信息中：

func (c *Client) Do(req *Request) (resp *Response, err error) {    if req.Method == "GET" || req.Method == "HEAD" {        return c.doFollowingRedirects(req, shouldRedirectGet)    }    if req.Method == "POST" || req.Method == "PUT" {        return c.doFollowingRedirects(req, shouldRedirectPost)    }    return c.send(req)}func (c *Client) send(req *Request) (*Response, error) {    if c.Jar != nil {        for _, cookie := range c.Jar.Cookies(req.URL) {            req.AddCookie(cookie)        }    }    resp, err := send(req, c.transport())    if err != nil {        return nil, err    }    if c.Jar != nil {        if rc := resp.Cookies(); len(rc) > 0 {            c.Jar.SetCookies(req.URL, rc)        }    }    return resp, err}// send issues an HTTP request.// Caller should close resp.Body when done reading from it.func send(req *Request, t RoundTripper) (resp *Response, err error) {    ...    if u := req.URL.User; u != nil && req.Header.Get("Authorization") == "" {        username := u.Username()        password, _ := u.Password()        req.Header.Set("Authorization", "Basic "+basicAuth(username, password))//验证信息放入header    }    resp, err = t.RoundTrip(req)    if err != nil {        if resp != nil {            log.Printf("RoundTripper returned a response & error; ignoring response")        }        return nil, err    }    return resp, nil}

client的Get(url string)，Post(url string, bodyType string, body io.Reader)等方法都对newRequest进行了封装。

而使用http包中的Get(url string)，Post(url string, bodyType string, body io.Reader)等方法都是用了DefaultClient来调用client的对用方法。

最后重点讲一下真正发送request并且获取response的Transport。正如上面所讲这个结构体中将http keep-alive长连接缓存下来重复利用。

func (t *Transport) RoundTrip(req *Request) (resp *Response, err error) {    treq := &transportRequest{Request: req}    cm, err := t.connectMethodForRequest(treq)    ...    pconn, err := t.getConn(req, cm)    ...    return pconn.roundTrip(treq)}func (t *Transport) getConn(req *Request, cm connectMethod) (*persistConn, error) {    if pc := t.getIdleConn(cm); pc != nil {        // set request canceler to some non-nil function so we        // can detect whether it was cleared between now and when        // we enter roundTrip        t.setReqCanceler(req, func() {})        return pc, nil    }    type dialRes struct {        pc  *persistConn        err error    }    dialc := make(chan dialRes)    // Copy these hooks so we don't race on the postPendingDial in    // the goroutine we launch. Issue 11136.    prePendingDial := prePendingDial    postPendingDial := postPendingDial    handlePendingDial := func() {        if prePendingDial != nil {            prePendingDial()        }        go func() {            if v := <-dialc; v.err == nil {                t.putIdleConn(v.pc)            }            if postPendingDial != nil {                postPendingDial()            }        }()    }    cancelc := make(chan struct{})    t.setReqCanceler(req, func() { close(cancelc) })    go func() {        pc, err := t.dialConn(cm)        dialc <- dialRes{pc, err}    }()    idleConnCh := t.getIdleConnCh(cm)    select {    case v := <-dialc:        // Our dial finished.        return v.pc, v.err    case pc := <-idleConnCh:        // Another request finished first and its net.Conn        // became available before our dial. Or somebody        // else's dial that they didn't use.        // But our dial is still going, so give it away        // when it finishes:        handlePendingDial()        return pc, nil    case <-req.Cancel:        handlePendingDial()        return nil, errors.New("net/http: request canceled while waiting for connection")    case <-cancelc:        handlePendingDial()        return nil, errors.New("net/http: request canceled while waiting for connection")    }}

getconn先用请求的host地址，协议类型，代理作为key获取已经存在的长连接，如果不存在则开始建立连接.Transport中有两种dial方式，dialtls（https协议）和dial（http协议），https协议在网络层和应用层中间加入了会话层使用ssl/tls.优先使用构造Transport实例时提供的dial方法，否则使用net.Dial。（底层其实有很多内容，看的不太明白，有空得再仔细看看源码中http协议底层实现。）

http包还提供了file协议的filetransport：

func (t fileTransport) RoundTrip(req *Request) (resp *Response, err error) {    rw, resc := newPopulateResponseWriter()    go func() {        t.fh.ServeHTTP(rw, req)        rw.finish()    }()    return <-resc, nil}func (f *fileHandler) ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request) {    upath := r.URL.Path    if !strings.HasPrefix(upath, "/") {        upath = "/" + upath        r.URL.Path = upath    }    serveFile(w, r, f.root, path.Clean(upath), true)}func serveFile(w ResponseWriter, r *Request, fs FileSystem, name string, redirect bool) {    const indexPage = "/index.html"...    f, err := fs.Open(name)    ...    d, err1 := f.Stat()//获取文件的fileinfo    ...    // use contents of index.html for directory, if present    if d.IsDir() {        index := strings.TrimSuffix(name, "/") + indexPage        ff, err := fs.Open(index)//默认为index file        if err == nil {            defer ff.Close()            dd, err := ff.Stat()            if err == nil {                name = index                d = dd                f = ff            }        }    }...    // serveContent will check modification time    sizeFunc := func() (int64, error) { return d.Size(), nil }    serveContent(w, r, d.Name(), d.ModTime(), sizeFunc, f)}func serveContent(w ResponseWriter, r *Request, name string, modtime time.Time, sizeFunc func() (int64, error), content io.ReadSeeker) {    if checkLastModified(w, r, modtime) {//if-modified-since之后没有修改直接返回304        return    }    rangeReq, done := checkETag(w, r, modtime)//if-none-match的etag与服务器返回的etag相同则直接返回304    if done {        return    }    code := StatusOK    ...