前言

这两天懒了（bushi），快赶赶进度…
学习来源ChatGPT&&Go by example
本文会包括go的net/http标准库等基础知识！零基础小白请放心使用!
会有涉及计网的一点知识 ~~(本人也正在cs144里挣扎)~~
~~好难过下周要考计组和数据结构~~
长文预警！！！

Go的net/http标准库

基本概念

net/http 是什么
它是 Go 标准库中用来处理 HTTP 请求和响应的模块，提供了构建 Web 服务的基本功能。
核心组件
- http.Server：表示 HTTP 服务器。
- http.Request：表示 HTTP 请求。
- http.ResponseWriter：用于构造 HTTP 响应。
- 路由与处理器：通过 Handler 接口和 ServeMux 路由器来实现。

示例

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello, %s!", r.URL.Path[1:]) // 响应内容
}

func main() {
	http.HandleFunc("/", handler) // 注册处理函数
	fmt.Println("Server is running on http://localhost:8080")
	http.ListenAndServe(":8080", nil) // 启动服务器
}

运行后，访问 http://localhost:8080/Go，浏览器将显示：Hello, Go!

分块详细解释

启动HTTP服务器

http.ListenAndServe

用于启动HTTP服务器

http.ListenAndServe(":8080", nil)
```  

- 参数：  
  - :8080：监听的端口。  
  - nil：表示使用默认的路由器（http.DefaultServeMux）。

#### 自定义``http.Server``

在 Go 的 net/http 标准库中，http.Server 是一个结构体，它表示一个 HTTP 服务器。相比直接使用 http.ListenAndServe，通过自定义 http.Server，可以对服务器的行为进行更细粒度的控制，比如设置超时时间、TLS 配置、监听地址等。

##### ``http.Server``的结构

```golang
type Server struct {
	Addr              string           // 监听地址（如 ":8080"）
	Handler           http.Handler     // 请求处理器，默认是 http.DefaultServeMux
	ReadTimeout       time.Duration    // 读取请求头的最大时间
	WriteTimeout      time.Duration    // 写入响应的最大时间
	IdleTimeout       time.Duration    // 连接空闲时间（HTTP/1.1 的 Keep-Alive）
	MaxHeaderBytes    int              // 请求头的最大字节数
	TLSConfig         *tls.Config      // TLS 配置（用于 HTTPS）
	ConnState         func(net.Conn, ConnState) // 连接状态回调
	ErrorLog          *log.Logger      // 自定义错误日志
}

请求处理器(Handler)

基本概念

Handler 是 Go 中处理 HTTP 请求的一个接口，它定义了以下方法：

1
2
3

type Handler interface {
	ServeHTTP(ResponseWriter, *Request)
}

ResponseWriter：
用于构建和发送 HTTP 响应。
通过它可以设置状态码、响应头以及响应体。
Request：
表示客户端的 HTTP 请求。
包含请求方法、URL、头信息、表单数据等。

总结：Handler 是处理 HTTP 请求并返回 HTTP 响应的逻辑核心。

实现Handler的两种方式

(1)实现`http.Handler`接口

任何实现了ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request)方法的类型都可以作为一个 Handler。

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

type myHandler struct{}

func (h *myHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	//h *myHandler是一个指针接收者，表示ServeHTTP 方法与 myHandler 类型的指针绑定
	//http.ResponseWriter 是一个接口，用于构造并发送 HTTP 响应给客户端
	//*http.Request 是一个指向请求对象的指针,封装了客户端发来的 HTTP 请求的全部信息
	fmt.Fprintf(w, "Hello, you've hit %s\n", r.URL.Path)
	//r.URL 是标准库 net/url 定义的 url.URL 结构体，用来解析和存储 URL 的详细信息。
	//fmt.Fprintf 是 Go 语言中的一个非常常用的函数，它属于 fmt 包
	//用于将格式化的字符串输出到指定的 io.Writer 接口对象中，而不是直接输出到控制台。
	//与 fmt.Printf 和 fmt.Println 等标准输出函数不同，fmt.Fprintf 可以将输出定向到文件、网络连接、HTTP 响应等任何实现了 io.Writer 接口的对象。
}

func main() {
	handler := &myHandler{}
	http.ListenAndServe(":8080", handler)
	//func ListenAndServe(addr string, handler http.Handler) error
	//addr string指定服务器的监听地址，包括 IP 和端口号。
	//handler http.Handler处理 HTTP 请求的对象，通常是一个实现了 http.Handler 接口的实例。
	//启动一个HTTP服务端，持续监听8080端口，直到收到客户端请求
	//如果没有指定 IP 地址或域名，那么访问的默认是本机
    //当浏览器发起请求（通过 TCP 协议连接到 localhost:8080）时，服务器接收这个连接
    //解析收到的 HTTP 请求，将请求分发给注册的处理器 handler
}

在terminal中键入go run main.go，然后在浏览器中键入http://localhost:8080/hello,得到Hello, you've hit /hello

这个过程中，浏览器相当于客户端，浏览器通过url(http://localhost:8080/hello)构造出http请求，然后通过DNS解析把域名换算成ip地址，这样客户端知道目标服务器是谁，然后建立tcp/ip连接，再把构造出的http请求发送到目标服务器，在这里也就是把请求发送到本机的8080端口。Go程序相当于服务端，收到并解析http请求，把请求分发给注册的处理器handler。

在 Go 中，http 包提供了一个非常核心的功能：通过 HTTP 路由将不同的请求（通常是 HTTP 方法和路径的组合）指向特定的处理器（Handler）。这个过程叫做注册。

(2)使用 `http.HandlerFunc`

Go 提供了一个便利的方法，可以将普通函数直接用作 Handler。这是通过类型 http.HandlerFunc 实现的

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
)

func myHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello, you've hit %s\n", r.URL.Path)
}

func main() {
	http.HandleFunc("/", myHandler) // 直接注册处理函数
	http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

访问http://localhost:8080/test将返回Hello, you've hit /test

如何实现的？
http.HandleFunc 的底层实现会将你传递的函数（如 myHandler）转为一个匿名的结构体，并为这个结构体实现 ServeHTTP 方法。这个匿名结构体的 ServeHTTP 方法就是你提供的 myHandler 函数。可以理解为 http.HandleFunc 自动为你完成了接口的实现。

HTTP 请求对象 (http.Request)

http.Request 是 Go 中处理 HTTP 请求的核心结构体，包含了许多关于请求的详细信息，包括请求方法、URL、头部、请求体等。通过这个结构体，你可以访问并处理各种与 HTTP 请求相关的数据，进而实现 HTTP 服务的功能。

在本地显示读取控制。

`http.Request`的主要字段（仅举例两个）

Method（请求方法）
- 类型：string
- 描述：表示 HTTP 请求的类型，如 GET、POST、PUT、DELETE 等。
- 例如，如果是一个 GET 请求，Method 会是 “GET”，如果是一个 POST 请求，Method 会是 “POST”。
- 例子：r.Method 可以帮助你判断请求的类型。
URL（请求的URL）
- 类型：*url.URL
- 描述：表示客户端请求的 URL 地址。这个字段是一个指向 url.URL 结构体的指针，包含了完整的 URL 信息。
- 通过 r.URL.Path，你可以获取请求的路径（例如 /hello）。而 r.URL.Query() 可以用于获取 URL 查询参数（如 ?name=John）。
- 例子：
  - r.URL.Path：/hello 代表访问路径。
  - r.URL.RawQuery：查询字符串部分，例如 name=John&age=30。

HTTP 响应对象 (http.ResponseWriter)

示例代码

package main

import (
	"net/http"
)

func main() {
	http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		// 设置响应头
		w.Header().Set("Content-Type", "text/plain")
		// 设置响应状态码为 201 Created
		w.WriteHeader(http.StatusCreated)
		// 写入响应体内容
		w.Write([]byte("Hello, client!"))
	})

	// 启动服务器，监听端口 8080
	http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

设置响应头

代码：

1	w.Header().Set("Content-Type", "text/plain")

作用

响应头（HTTP Headers）是服务器向客户端提供的关于响应的元信息。
Content-Type 是一个常用的响应头，它告诉客户端响应体的内容类型和格式，帮助客户端正确解析和处理数据。
告知客户端数据类型：
客户端需要知道返回的数据是什么类型，以便正确解析。例如：
- text/plain：表示纯文本。
- text/html：表示 HTML 文档。
- application/json：表示 JSON 数据。
如果没有正确设置，客户端可能会错误地解析或显示数据。
支持不同的客户端
- 浏览器、移动设备、API 客户端等都依赖 Content-Type 来决定如何处理服务器返回的数据。
- 例如，Content-Type: text/html 会让浏览器将响应当作网页渲染，而 Content-Type: application/json 会让 API 客户端将其解析为 JSON 对象。

设置响应状态码

代码：

1	w.WriteHeader(http.StatusCreated)

作用

状态码的作用是面向客户端的

客户端通过状态码判断请求结果
- 状态码如 200 OK 表示请求成功。
- 状态码如 404 Not Found 表示客户端请求的资源不存在。
- 状态码如 500 Internal Server Error 表示服务器内部出了问题。
客户端行为会依赖状态码
- 浏览器看到 301 Moved Permanently 会自动重定向到新的 URL。
- API 客户端根据 401 Unauthorized 提示用户需要登录。
- 搜索引擎看到 503 Service Unavailable 会知道服务器暂时不可用，稍后再尝试抓取页面。

HTTP客户端

HTTP 客户端主要用于发送 HTTP 请求到指定的服务器，并接收服务器的响应。net/http 提供了一些简单易用的函数和类型，例如 http.Get、http.Post、http.Client 等。

核心类型&函数

(1) http.Client
http.Client 是一个可配置的 HTTP 客户端，用于发送请求和接收响应。
默认客户端是 http.DefaultClient。
(2) http.Request
表示一个 HTTP 请求，包含请求方法、URL、头部、请求体等。
(3) http.Response
表示一个 HTTP 响应，包含状态码、头部、响应体等。
(4) 快捷方法

http.Get：发送简单的 GET 请求。
http.Post：发送简单的 POST 请求。
http.Head、http.PostForm 等：发送其他类型的请求。

~~懒得写例子直接解释gobyexample里的~~

package main

import (
    "bufio"//提供缓冲I/O操作
    "fmt"
    "net/http"
)

func main() {

    resp, err := http.Get("http://gobyexample.com")
	//发送一个http.Get到http://gobyexample.com
	//返回响应对象http.Response和error
	//resp是一个响应对象，包含状态码，头部和响应体
	//err表示是否出错，如果不为nil则代表出错
    if err != nil {
        panic(err)
		//若出错，则终止程序，输出错误信息
    }
    defer resp.Body.Close()
	//保证在resp.Body使用完后立即关闭

    fmt.Println("Response status:", resp.Status)//打印状态码

    scanner := bufio.NewScanner(resp.Body)
	//创造扫描器，逐行读取响应体中的数据

    for i := 0; scanner.Scan() && i < 5; i++ {
		//按行读取响应体，若有下一行则返回true
		fmt.Println(scanner.Text())
    }

	//扫描是否有错误，有错误用panic抛出
    if err := scanner.Err(); err != nil {
        panic(err)
    }
}

HTTP服务端

HTTP 服务端用于处理客户端的 HTTP 请求并返回响应。Go 提供了一个高效的 HTTP 服务器实现，支持路由处理和并发。

核心类型&函数

(1) http.Handler
接口，表示 HTTP 请求的处理器。
需要实现 ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) 方法。
(2) http.Server
表示一个 HTTP 服务器，包含监听地址、处理器和其他配置。
默认服务器是通过 http.ListenAndServe 启动的。
(3) http.ServeMux
默认的路由器，负责将请求分发给对应的 Handler。

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
)

func hello(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {

    fmt.Fprintf(w, "hello\n")
}

func headers(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {

    for name, headers := range req.Header {
        for _, h := range headers {
            fmt.Fprintf(w, "%v: %v\n", name, h)
        }
    }
}

func main() {

    http.HandleFunc("/hello", hello)
    http.HandleFunc("/headers", headers)
	//注册了两个处理器
	//一个打印hello，一个打印所有请求头
    http.ListenAndServe(":8090", nil)
}

前言

Go的net/http标准库

基本概念

示例

分块详细解释

启动HTTP服务器

请求处理器(Handler)

基本概念

实现Handler的两种方式

(1)实现http.Handler接口

(2)使用 http.HandlerFunc

HTTP 请求对象 (http.Request)

http.Request的主要字段（仅举例两个）

HTTP 响应对象 (http.ResponseWriter)

设置响应头

作用

设置响应状态码

作用

HTTP客户端

核心类型&函数

HTTP服务端

核心类型&函数

(1)实现`http.Handler`接口

(2)使用 `http.HandlerFunc`

`http.Request`的主要字段（仅举例两个）