gin 源码阅读(一)-- 启动

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因为 gin 的安装教程已经到处都有了,所以这里省略如何安装, 建议直接去 github 官方地址的 README 中浏览安装步骤,顺便了解 gin 框架的功能。https://github.com/gin-gonic/gin

最简单的代码

package main
import "github.com/gin-gonic/gin"
func main() {
 r := gin.Default()
 
 r.Run() // 监听并在 0.0.0.0:8080 上启动服务
}

上面就是使用了 gin 框架的最简单的 demo,接下来通过这个 demo 去一步步阅读分析 gin 是如何启动的。

gin.Run()

这里是服务器启动的地方,进去看看这个函数有什么奥秘:

func (engine *Engine) Run(addr ...string) (err error) {
 defer func() { debugPrintError(err) }()
 address := resolveAddress(addr)
 debugPrint("Listening and serving HTTP on %s\n", address)
 err = http.ListenAndServe(address, engine)
 return
}

除去第一行和第四行打印,是不是有点像 go 原生的 http 库?来看看 http 库的 web 服务简单 demo

package main
import (
 "log"
 "net/http"
)
func main() {
 http.HandleFunc("/", indexHandler)
 log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))
}

可以看到 gin 框架启动的时候,也是基于 http.ListenAndServe(addr string, handler Handler) 这个方法的,与原生的 http 库的区别就是,ListenAndServe(addr string, handler Handler) 这个方法的第二个参数,传入的是 engine,我们继续来看看 ListenAndServe 方法的具体代码:

func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
 server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
 return server.ListenAndServe()
}

server.ListenAndServe() 已经是服务监听并启动的方法,所以关键点在 Handler 这里:

// A Handler responds to an HTTP request.
// ...
type Handler interface {
 ServeHTTP(ResponseWriter, *Request)
}

这是 http 包里的源码注释,其实写得很详细了,注释很多,我直接省略了,感兴趣的可以去阅读一下,不出意外,这个 Handler 是一个接口,从 gin.engine 的传入已经可以看出来了吧?注释的意思是这个接口是处理程序响应HTTP请求,可以理解为,实现了这个接口,就可以接收所有的请求并进行处理。

因此 gin 框架的入口就是从这里开始,gin engine 实现了 ServeHTTP,然后接管所有的请求走 gin 框架的处理方式。细心的读者应该能发现,原生的 http web 服务传入了 nil,事实上是 http 库也有一个默认的请求处理器,感兴趣的读者可以去仔细阅读研究一下 go 官方团队的请求处理器实现哦~

那我们继续来看下 gin 框架是怎么实现这个 ServeHTTP 方法的:

// gin.go
// ServeHTTP conforms to the http.Handler interface.
func (engine *Engine) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
 c := engine.pool.Get().(*Context) // 从池里获取资源处理请求
 c.writermem.reset(w) // 重置资源的 ResponseWriter
 c.Request = req // 赋值请求给 context
 c.reset()
 engine.handleHTTPRequest(c) // 将资源信息给到 handler 进一步处理
 engine.pool.Put(c) // 请求处理结束,将资源放回池子
}

可以看到实现并不难,代码的含义我已经写上了注释,这里的重点是 Context,但不是这一篇文章的重点,我放在这一系列的后面进行讲解。

我们只需要知道,gin 也是实现了 Handler 接口,所以可以将请求按 gin 的处理方式进行处理,也就是我们可以使用 gin 来做 web 服务框架的起点。

gin.Default()

接下来进去 Default 函数去看具体实现,代码如下:

// gin.go
// Default returns an Engine instance with the Logger and Recovery middleware already attached.
func Default() *Engine {
 debugPrintWARNINGDefault() // 忽略
 engine := New()
 engine.Use(Logger(), Recovery()) // 暂时忽略
 return engine
}

其实单单看函数名,已经知道这是构造默认的 gin engine,可以看到 engine 是通过 New() 方法得到的,我们选忽略第一行和第三行。

// gin.go
func New() *Engine {
 debugPrintWARNINGNew() // 忽略
 engine := &Engine{
 RouterGroup: RouterGroup{ // 路由组,后面再分析
 Handlers: nil,
 basePath: "/",
 root: true,
 },
 FuncMap: template.FuncMap{},
 RedirectTrailingSlash: true,
 RedirectFixedPath: false,
 HandleMethodNotAllowed: false,
 ForwardedByClientIP: true,
 AppEngine: defaultAppEngine, // bool,是否为默认处理 engine
 UseRawPath: false,
 UnescapePathValues: true,
 MaxMultipartMemory: defaultMultipartMemory,
 trees: make(methodTrees, 0, 9),
 delims: render.Delims{Left: "{{", Right: "}}"},
 secureJsonPrefix: "while(1);",
 }
 engine.RouterGroup.engine = engine // 重点,将 engine 重新赋值给路由组对象中的 engine
 engine.pool.New = func() interface{} { // 重点,资源池
 return engine.allocateContext()
 }
 return engine
}

到这里,我们不用看 engine 结构的具体定义,也已经看出来比较多的信息了,主要用路由组和资源池,这两个都可以分别展开写一篇文章,由于篇幅有限,这里就先不介绍了。

值得注意的是这里面有两个地方很巧妙:

engine.RouterGroup.engine = engine

很明显,路由组 RouterGroup 中还有个 engine 的指针对象,为什么要这么设计呢?读者们可以思考一下。

 engine.pool.New = func() interface{} { // 对象池
 return engine.allocateContext()
 }

看下 engine.allocateContext()方法:

func (engine *Engine) allocateContext() *Context {
 return &Context{engine: engine}
}

可以看到 engine 中包含了 pool 对象池,这个对象池是对 gin.Context 的重用,进一步减少开销,关于 sync.pool 对象池我就不在这里细说了, 后续再更新关于 sync.pool 的文章。

engine

最后再来看看 engine 的结构:

type Engine struct {
 // 路由组
 RouterGroup
 // 如果true,当前路由匹配失败但将路径最后的 / 去掉时匹配成功时自动匹配后者
 // 比如:请求是 /foo/ 但没有命中,而存在 /foo,
 // 对get method请求,客户端会被301重定向到 /foo
 // 对于其他method请求,客户端会被307重定向到 /foo
 RedirectTrailingSlash bool
 // 如果true,在没有处理者被注册来处理当前请求时router将尝试修复当前请求路径
 // 逻辑为:
 // - 移除前面的 ../ 或者 //
 // - 对新的路径进行大小写不敏感的查询
 // 如果找到了处理者,请求会被301或307重定向
 // 比如: /FOO 和 /..//FOO 会被重定向到 /foo
 // RedirectTrailingSlash 参数和这个参数独立
 RedirectFixedPath bool
 // 如果true,当路由没有被命中时,去检查是否有其他method命中
 // 如果命中,响应405 (Method Not Allowed)
 // 如果没有命中,请求将由 NotFound handler 来处理
 HandleMethodNotAllowed bool
 ForwardedByClientIP bool
 // #726 #755 If enabled, it will thrust some headers starting with
 // 'X-AppEngine...' for better integration with that PaaS.
 AppEngine bool
 // 如果true, url.RawPath 会被用来查找参数
 UseRawPath bool
 // 如果true, path value 会被保留
 // 如果 UseRawPath是false(默认),UnescapePathValues为true
 // url.Path会被保留并使用
 UnescapePathValues bool
 // Value of 'maxMemory' param that is given to http.Request's ParseMultipartForm
 // method call.
 MaxMultipartMemory int64
 delims render.Delims
 secureJsonPrefix string
 HTMLRender render.HTMLRender
 FuncMap template.FuncMap
 allNoRoute HandlersChain
 allNoMethod HandlersChain
 noRoute HandlersChain
 noMethod HandlersChain
 pool sync.Pool
 
 //每个http method对应一棵树
 trees methodTrees
}

上面提到过 ServeHTTP 这个方法,其中engine.handleHTTPRequest(c)这行代码就是具体的处理操作。

可以看到 engine 的结构中有这么一个字段 RedirectTrailingSlash ,在 Default() 初始化方法中为 true,我对此比较感兴趣,大家也可以根据注释的意思来测试一下,最终会走到下面的代码中:

func (engine *Engine) handleHTTPRequest(c *Context) {
 ......
 if httpMethod != "CONNECT" && rPath != "/" {
 if value.tsr && engine.RedirectTrailingSlash {
 // 这里就是尝试纠正请求路径的函数
 redirectTrailingSlash(c)
 return
 }
 if engine.RedirectFixedPath && redirectFixedPath(c, root, engine.RedirectFixedPath) {
 return
 }
 }
 ......
}

总结一下

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上图就是本文的核心了,可以结合图来理解一下 gin 启动的过程及设计,下一篇会将 gin 的路由,敬请期待~

本系列 "拆轮子系列:gin 框架" 的第一篇就到这里了,这么通读下来,发现 gin 框架的设计和实现真的太棒了,简洁清晰,又不失巧妙,很适合大家也去阅读学习一下,墙裂推荐!!!

本文来自:Segmentfault

感谢作者:若鱼治水

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