「Go框架」深入理解gin框中Context的Request和Writer对象

大家好,我是渔夫子。

今天跟大家聊一聊 gin 中 Context 对象中的 Request 和 Writer 对象。

背景#

在使用 gin 框架时,我们定义的请求处理器,输入参数总是一个 gin.Context 的指针类型,代表请求的上下文。在处理器的业务逻辑中,通过 Context.Request 可以获取本次请求的参数值;通过 Context.Writer 就能将响应结果输出给客户端了。如下代码所示:

package main

import (
    "github.com/gin-gonic/gin"
    "log"
    "net/http"
)

func main() {
    r := gin.Default()

    // 注册路由,定义请求处理器函数
    r.GET("/", func(c *gin.Context) {
        c.Param
        c.Writer.Write([]byte("Hello World"))

    })

  // 调用该函数,则禁用日志带颜色输出
    gin.DisableConsoleColor()

  //使用该函数,则强制日志带颜色输出,无论是在终端还是其他输出设备 
    gin.ForceConsoleColor()

    r.Run("127.0.0.1:8080")
}

那么,Context 字段是在什么地方初始化的呢,为什么通过 Context.Request 字段就能读取请求的参数呢,又为什么通过 Context.Writer 字段就能将响应结果输出给客户端呢?接下来我们就一一解答这 3 个问题。

Context 对象的初始化#

gin 的 Context 对象实际上是在 Engine 对象的 ServeHTTP 函数中进行初始化的,如下:

// ServeHTTP conforms to the http.Handler interface.
func (engine *Engine) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
    c := engine.pool.Get().(*Context)
    c.writermem.reset(w)
    c.Request = req
    c.reset()

    engine.handleHTTPRequest(c)

    engine.pool.Put(c)
}

通过该函数我们可以看到,在第 3 行通过池化技术获取到一个新的 Context 对象。获取到该 Context 后,通过 engine.handleHTTPRequest 函数传入 Context 参数,进而找到对应的路由处理器,传递给具体的路由处理器。在上例中就是 r.GET 中的对应处理器。

在这个函数中,还会把本次的请求体 req 赋值给 Context.Request 变量。这样,在具体的请求处理器中就可以通过 Context 的各种方法从 Request 中获取参数值了。比如 GetHeaderGetRawData 等。

我们再来回顾下 go 的 http 的启动和请求处理流程,以便了解 ServeHTTP 的调用时机。engine 对象实际上是实现了 go 的标准包中的 Handler 接口。该接口中定义了 ServeHTTP 方法。在接收到请求后,net/http 的包就会调用 engine 的 ServeHTTP 方法。如下图中的 engine.ServeHTTP 部分:

image.png

Context.Request 对象#

在上节中,在 Engine 的 ServeHTTP 函数中,将函数的入参 req 赋值给了 Context 的 Request 对象。那么,这个 req 变量对象是从哪里来的呢?

Engine.ServeHTTP 函数是在 net/http/server.go 文件的 conn.serve 函数中被调用的。conn 代表本次请求的连接对象。conn.serve 函数首先会从 conn 对象中读取出本次的请求参数(包含请求头等),并解析到 request 对象中,将该对象再赋值给 Context 中的 Request 字段。这样,通过 Context 的 Param、Form、Header 等函数,就可以从 Request 中读取信息了。

image.png

Context.Writer 对象#

在具体的请求处理函数中,我们发现所有的输出都是通过 Context.Writer 对象的 Write 函数将数据返回给客户端的。那么,这里的 Context.Writer 对象是什么呢,为什么通过 Context.Writer 就是能结果返回给客户端呢?

要回答这个问题,我们还需要回到 net/http/server.go 文件的 conn.serve 函数中,response 参数是在该函数中调用 ServeHTTP 时传入的参数,而该 response 参数是通过 conn.readRequest 函数返回的。
image.png

我们再通过 readRequest 函数来看下 response 结构体的关键字段,如下:
image.png

我们再来看 Engine.ServeHTTP 函数:
首先,将 response 对象赋值给 Context.writermem 对象。即在 c.writermem.reset (w) 函数中执行的。
其次,Context.Writer 是对 Context.writermem 的引用。即 Context.Writer 依然是指向 response 对象。即在 c.reset () 函数中执行的。
image.png

所以,在 Context 中跟 response 有关的关键字段如下:
image.png

最后,在业务逻辑中使用 Context.Writer.Write 函数输出时,实际上是执行的 response.Write 函数。

我们再来看下 response.Write 函数的实现:
image.png

写入的时候是调用的 responsew 字段写入的。那 w 字段又是什么呢?我们再回到 server.go 中的对 response 初始化的 readRequest 函数中,如下:
image.png

可以看到 wresponse 的对象。同时将 w 还赋值给了 w.cw.res。最后,w.w 字段是基于 w.cw 的一个 bufio.Writer 对象。当调用 bufio.WriterFlush 时,实际上是调用了 bufio.Writer 中的 wrWrite 方法。而 wr 的又是指向了 chunkWriter 对象的 Write 方法。最后该方法是执行了 w.conn.bufw.Write 写入了数据。

最终的写入流程如下:
image.png

总结#

本文深入分析了 gin 框架中 Context 中读取请求中的数据以及写入响应数据的原理。本质上 Request 的数据来源于 conn 对象。最终也是写入到 conn 对象的 bufw 中。

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