golang中如何使用 net/http 库

发布时间：2021-07-20 15:12:59 作者：Leah
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# Golang中如何使用 net/http 库

## 引言

Go语言（Golang）以其简洁的语法、高效的并发模型和强大的标准库而闻名。在标准库中，`net/http`包是构建HTTP客户端和服务器的核心工具。本文将深入探讨如何使用`net/http`库，涵盖从基础到进阶的各个方面。

## 1. net/http库概述

`net/http`是Go标准库中用于处理HTTP协议的包，它提供了：

- HTTP客户端实现
- HTTP服务端实现
- URL解析
- Cookie管理
- 文件上传处理
- 连接复用等高级特性

### 1.1 主要组件

```go
// 客户端相关
type Client struct{...}
func (c *Client) Do(req *Request) (*Response, error)

// 服务端相关
type Server struct{...}
func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error

2. 创建HTTP服务端

2.1 基本HTTP服务

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
)

func helloHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Fprintf(w, "Hello, World!")
}

func main() {
    http.HandleFunc("/hello", helloHandler)
    fmt.Println("Server starting on port 8080...")
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

2.2 使用自定义路由

func main() {
    mux := http.NewServeMux()
    mux.HandleFunc("/hello", helloHandler)
    mux.HandleFunc("/about", aboutHandler)
    
    server := &http.Server{
        Addr:    ":8080",
        Handler: mux,
    }
    
    log.Fatal(server.ListenAndServe())
}

2.3 中间件模式

func loggingMiddleware(next http.Handler) http.Handler {
    return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        log.Printf("Request: %s %s", r.Method, r.URL.Path)
        next.ServeHTTP(w, r)
    })
}

func main() {
    mux := http.NewServeMux()
    mux.HandleFunc("/", homeHandler)
    
    wrappedMux := loggingMiddleware(mux)
    
    http.ListenAndServe(":8080", wrappedMux)
}

3. 处理HTTP请求

3.1 读取请求数据

func userHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    // 获取查询参数
    name := r.URL.Query().Get("name")
    
    // 读取POST表单数据
    err := r.ParseForm()
    if err != nil {
        http.Error(w, "Bad Request", http.StatusBadRequest)
        return
    }
    email := r.Form.Get("email")
    
    // 读取JSON请求体
    var user User
    if err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&user); err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusBadRequest)
        return
    }
}

3.2 处理不同HTTP方法

func apiHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    switch r.Method {
    case http.MethodGet:
        // 处理GET请求
    case http.MethodPost:
        // 处理POST请求
    case http.MethodPut:
        // 处理PUT请求
    default:
        http.Error(w, "Method not allowed", http.StatusMethodNotAllowed)
    }
}

4. 构建HTTP响应

4.1 基本响应

func jsonHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    data := map[string]interface{}{
        "status":  "success",
        "message": "Hello, JSON!",
    }
    
    w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
    w.WriteHeader(http.StatusOK)
    json.NewEncoder(w).Encode(data)
}

4.2 文件服务

func fileHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    http.ServeFile(w, r, "./static/image.png")
}

// 或者使用FileServer
func main() {
    fs := http.FileServer(http.Dir("./static"))
    http.Handle("/static/", http.StripPrefix("/static/", fs))
}

5. 创建HTTP客户端

5.1 基本GET请求

func fetchData() {
    resp, err := http.Get("https://api.example.com/data")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    defer resp.Body.Close()
    
    body, err := io.ReadAll(resp.Body)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    
    fmt.Println(string(body))
}

5.2 高级客户端配置

func customClient() {
    client := &http.Client{
        Timeout: 10 * time.Second,
        Transport: &http.Transport{
            MaxIdleConns:        10,
            IdleConnTimeout:    30 * time.Second,
            DisableCompression: true,
        },
    }
    
    req, err := http.NewRequest("GET", "https://api.example.com", nil)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    
    req.Header.Add("Authorization", "Bearer token123")
    
    resp, err := client.Do(req)
    // 处理响应...
}

6. 处理HTTPS

6.1 服务端HTTPS

func main() {
    mux := http.NewServeMux()
    mux.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        w.Write([]byte("Secure connection!"))
    })
    
    err := http.ListenAndServeTLS(
        ":443",
        "server.crt",
        "server.key",
        mux,
    )
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
}

6.2 客户端跳过证书验证

func insecureClient() {
    tr := &http.Transport{
        TLSClientConfig: &tls.Config{InsecureSkipVerify: true},
    }
    client := &http.Client{Transport: tr}
    
    resp, err := client.Get("https://self-signed.example.com")
    // 处理响应...
}

7. 高级特性

7.1 连接池管理

func pooledClient() {
    client := &http.Client{
        Transport: &http.Transport{
            MaxIdleConns:        100,
            MaxIdleConnsPerHost: 10,
            IdleConnTimeout:    90 * time.Second,
        },
        Timeout: 10 * time.Second,
    }
    
    // 复用client进行多次请求
}

7.2 处理超时

func timeoutExample() {
    // 服务端设置超时
    server := &http.Server{
        Addr:         ":8080",
        ReadTimeout:  5 * time.Second,
        WriteTimeout: 10 * time.Second,
    }
    
    // 客户端设置超时
    client := &http.Client{Timeout: 5 * time.Second}
}

7.3 优雅关闭服务

func gracefulShutdown() {
    server := &http.Server{Addr: ":8080"}
    
    go func() {
        if err := server.ListenAndServe(); err != nil && err != http.ErrServerClosed {
            log.Fatalf("listen: %s\n", err)
        }
    }()
    
    quit := make(chan os.Signal, 1)
    signal.Notify(quit, os.Interrupt)
    <-quit
    
    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)
    defer cancel()
    
    if err := server.Shutdown(ctx); err != nil {
        log.Fatal("Server forced to shutdown:", err)
    }
}

8. 性能优化技巧

复用Client实例：避免为每个请求创建新Client
启用连接复用：合理配置Transport参数
使用BufferPool：减少内存分配
启用压缩：对于大响应启用gzip压缩
合理设置超时：避免资源耗尽

var client = &http.Client{
    Transport: &http.Transport{
        MaxIdleConns:        100,
        MaxIdleConnsPerHost: 10,
        IdleConnTimeout:    30 * time.Second,
    },
    Timeout: 10 * time.Second,
}

9. 常见问题与解决方案

9.1 内存泄漏

问题：未关闭响应体

resp, err := http.Get(url)
// 错误：缺少 defer resp.Body.Close()

解决方案：

defer resp.Body.Close()

9.2 连接耗尽

问题：未限制并发连接数

解决方案：

transport := &http.Transport{
    MaxIdleConns:        100,
    MaxConnsPerHost:    10,
}

9.3 请求超时

解决方案：

client := &http.Client{
    Timeout: 5 * time.Second,
}

10. 实际应用示例

10.1 REST API服务

type User struct {
    ID    int    `json:"id"`
    Name  string `json:"name"`
    Email string `json:"email"`
}

func usersHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    switch r.Method {
    case http.MethodGet:
        // 获取用户列表
        users := []User{...}
        json.NewEncoder(w).Encode(users)
    case http.MethodPost:
        // 创建新用户
        var user User
        json.NewDecoder(r.Body).Decode(&user)
        // 保存用户...
        w.WriteHeader(http.StatusCreated)
    }
}

10.2 文件上传

func uploadHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    // 限制上传大小
    r.ParseMultipartForm(10 << 20) // 10MB
    
    file, handler, err := r.FormFile("file")
    if err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusBadRequest)
        return
    }
    defer file.Close()
    
    // 保存文件
    dst, err := os.Create(handler.Filename)
    // ...处理错误
    defer dst.Close()
    
    io.Copy(dst, file)
    fmt.Fprintf(w, "Upload successful")
}

结论

Go的net/http包提供了强大而灵活的工具来构建HTTP客户端和服务端应用。通过本文的介绍，您应该已经掌握了：

创建HTTP服务的基本方法
处理各种HTTP请求和响应的技巧
构建高效HTTP客户端的最佳实践
高级配置和性能优化方法

无论是构建简单的Web服务还是复杂的分布式系统，net/http都能提供坚实的基础。随着Go语言的不断发展，这个标准库也在持续改进，值得开发者深入学习和掌握。

延伸阅读

希望本文能帮助您更好地理解和使用Go语言的net/http库！ “`

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2. 创建HTTP服务端

2.1 基本HTTP服务

2.2 使用自定义路由

2.3 中间件模式

3. 处理HTTP请求

3.1 读取请求数据

3.2 处理不同HTTP方法

4. 构建HTTP响应

4.1 基本响应

4.2 文件服务

5. 创建HTTP客户端

5.1 基本GET请求

5.2 高级客户端配置

6. 处理HTTPS

6.1 服务端HTTPS

6.2 客户端跳过证书验证

7. 高级特性

7.1 连接池管理

7.2 处理超时

7.3 优雅关闭服务

8. 性能优化技巧

9. 常见问题与解决方案

9.1 内存泄漏

9.2 连接耗尽

9.3 请求超时

10. 实际应用示例

10.1 REST API服务

10.2 文件上传

结论

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