HTTP/2 in GO(四)

女主宣言

上篇文章我们了解了如何在HTTP/2 server端进行Header信息的发送,同时保持连接不断开。这次我们在这个基础上,实现自动下发PUSH。 本文来自公众号“ 360搜索技术团队 ”的投稿,作者付坤。

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上篇文章我们了解了如何在HTTP/2 server端进行Header信息的发送,同时保持连接不断开。这次我们在这个基础上,实现自动下发 PUSH

先来实现一个最简单的 Server Push 的例子, 我们在上次的demo基础上继续改进

package main

import (
"html/template"
"log"
"net/http"
)

func main() {
http.HandleFunc("/header", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
w.Header().Add("X-custom-header", "custom header")
w.WriteHeader(http.StatusNoContent)

if f, ok := w.(http.Flusher); ok {
f.Flush()
}
select {}
})

// 用于push的 handler
http.HandleFunc("/crt", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
tpl := template.Must(template.ParseFiles("server.crt"))
tpl.Execute(w, nil)
})

// 请求该Path会触发Push
http.HandleFunc("/push", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
pusher, ok := w.(http.Pusher)
if !ok {
log.Println("not support server push")
} else {
err := pusher.Push("/crt", nil)
if err != nil {
log.Printf("Failed for server push: %v", err)
}
}
w.WriteHeader(http.StatusOK)
})

log.Println("start listen on 8080...")
log.Fatal(http.ListenAndServeTLS(":8080", "server.crt", "server.key", nil))
}

以上代码添加了两个 Hanlder ,一个是  /crt ,返回我们的证书内容,这个是用来给做客户端push的内容。另一个是  /push ,请求该链接时,我们会将  /crt 的内容主动  push 到客户端。

GO服务启动后,我们通过h2c来访问下 /push

先在一个终端通过  h2c start -d 启动进行输出显示,然后另外开一个终端窗口发起请求  h2c connect localhost:8080 和  h2c get /push :

来解读下这个请求中都发生了什么:

  1. 客户端通过 stream id=1 发送  HEADERS FRAME 进行请求,请求Path是  /push

  2. 服务端在 stream id=1 中返回一个  PUSH_PROMISE (配合下表食用) ,携带了部分  Header 信息,承诺会在  stream id=2 中返回  path: /crt 的相关信息,这里相当于告诉客户端,如果你接下来需要请求  /crt 的时候,就不要请求了,这个内容我一会就给你发过去了。

  3. 服务端正常响应 get /push 的请求,返回了对应的  Header 信息,并通过  END_STREAM 表示此  stream 的交互完成了。

  4. 服务端通过 stream id=2 下发  /crt 的相关信息,第四步是返回的  Header 信息.

  5. 服务端通过 stream id=2 下发  /crt 的相关  DATA 信息, 并通过  END_STREAM 表示承诺的  /crt 的内容发送完毕。

 // PUSH_PROMISE Frame结构
+---------------+
|Pad Length? (8)|
+-+-------------+-----------------------------------------------+
|R| Promised Stream ID (31) |
+-+-----------------------------+-------------------------------+
| Header Block Fragment (*) ...
+---------------------------------------------------------------+
| Padding (*) ...
+---------------------------------------------------------------+

通过这个例子,我们应该就掌握了 Server Push 的用法,在此基础上,我们结合上一章讲到的内容,再改进一下,实现 “服务端定时主动PUSH”:

// 服务端定时 "主动" push内容
http.HandleFunc("/autoPush", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
w.Header().Add("X-custom-header", "custom")
w.WriteHeader(http.StatusNoContent)

if f, ok := w.(http.Flusher); ok {
f.Flush()
}
pusher, ok := w.(http.Pusher)
if ok {
for {
select {
case <-time.Tick(5 * time.Second):
err := pusher.Push("/crt", nil)
if err != nil {
log.Printf("Failed for server push: %v", err)
}
}
}
}
})

效果如图:

服务端一直发送 PUSH_PROMISE 消息给客户端,每次间隔5s,并且每次  Promised Strea Id 都在偶数范围内进行递增  2,4,6,8,10…

这个例子里,我们用了一个 for 循环 和一个定时器  time.Tick ,在服务端返回不带  END_STREAM 的  Headers 后,每隔5s向客户端主动  Push 一个内容,这里我们  Push 的内容是固定的,在实际应用场景中,可以从一个特定的  channel 中取出需要下发的消息,然后再动态的构造请求的path,可以是携带参数的,来实现动态的控制需要  Push 什么内容。这样就实现了 “服务端主动PUSH” 的功能。

HTTP/2 PUSH in Go

接下来看下 Server Push 在 Go 中的实现:

// Push implements http.Pusher.
func (w *http2responseWriter) Push(target string, opts *PushOptions) error {
internalOpts := http2pushOptions{}
if opts != nil {
internalOpts.Method = opts.Method
internalOpts.Header = opts.Header
}
return w.push(target, internalOpts)
}

func (w *http2responseWriter) push(target string, opts http2pushOptions) error {
// ...
// Push只能是对 GET or HEAD 方法
if opts.Method != "GET" && opts.Method != "HEAD" {
return fmt.Errorf("method %q must be GET or HEAD", opts.Method)
}
// 构造要Push的内容的请求
msg := &http2startPushRequest{
parent: st,
method: opts.Method,
url: u,
header: http2cloneHeader(opts.Header),
done: http2errChanPool.Get().(chan error),
}
// 在客户端连接断开或者END_STREAM之前可以发送PUSH,把构造好的PushRequest放到 sc.serveMsgCh channel 里
select {
case <-sc.doneServing:
return http2errClientDisconnected
case <-st.cw:
return http2errStreamClosed
case sc.serveMsgCh <- msg:
}
}
// 在serve中会 取出 sc.serveMsgCh 中的消息进行对应的操作,当取到 PushRequest 时,就会发送Push消息
func (sc *http2serverConn) serve() {
// ...
loopNum := 0
for {
loopNum++
select {
// ...
case msg := <-sc.serveMsgCh:
switch v := msg.(type) {
// ...
case *http2startPushRequest:
sc.startPush(v)
// ...
}
}
}
}
func (sc *http2serverConn) startPush(msg *http2startPushRequest) {
// ...
// 获取Prosise的Stream id,当真正要发送PUSH_PROMISE时才进行获取,并且同时异步启动需要Push的Handler的请求.
allocatePromisedID := func() (uint32, error) {
// ...
sc.maxPushPromiseID += 2
promisedID := sc.maxPushPromiseID
// 新建Stream用于push内容的发送
promised := sc.newStream(promisedID, msg.parent.id, http2stateHalfClosedRemote)
rw, req, err := sc.newWriterAndRequestNoBody(promised, http2requestParam{
method: msg.method,
scheme: msg.url.Scheme,
authority: msg.url.Host,
path: msg.url.RequestURI(),
header: http2cloneHeader(msg.header),
})
// ...

// 进行handle请求
go sc.runHandler(rw, req, sc.handler.ServeHTTP)
return promisedID, nil
}
// 构造好 PUSH_PROMISE, 开始发送
sc.writeFrame(http2FrameWriteRequest{
write: &http2writePushPromise{
streamID: msg.parent.id,
method: msg.method,
url: msg.url,
h: msg.header,
allocatePromisedID: allocatePromisedID,
},
stream: msg.parent,
done: msg.done,
})
}

Done.

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