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在NODEJS中詳細介紹http實現

亚连
發布: 2018-06-13 17:31:29
原創
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這篇文章主要介紹了詳解NODEJS的http實現的技術流程以及詳細分析,需要的朋友學習參考下。

一、前言

目前,HTTP協定是網路上應用最廣泛的網路協議,也是前端er接觸最多的一種協議。透過閱讀http模組在nodejs中的實現,能夠更深入的了解HTTP協定。 HTTP協定是基於TCP協定之上的應用層協議,它的實作離不開TCP/IP協定族。而具體到程式碼實現,http模組依賴net模組。

如下圖所示:在nodejs中,http透過net模組傳輸數據,得到數據之後依賴HTTP_PARSER對數據進行解析。

二、原始碼

啟動一個HTTP服務

nodejs中啟動一個HTTP服務很簡單,就是實例化一個Server對象,並且監聽某個連接埠:

const Server = require('./libs/http').Server
const server = new Server( function(req, res) { 
 res.writeHead(200)
 res.end('hello world')
})
server.listen(9999)
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SERVER類別

Server類別繼承於net.Server,並監聽'connection'事件。

在Server類別中,主要做了兩件事: 1. 初始化NET模組並建立TCP網路監聽2. 監聽自身的request事件

當客戶端請求到來的時候,Server實例會先監聽到'connection' 事件,建立起TCP連線並在connectionListener中揭露socket物件。接下來,HTTP模組就透過socket物件與客戶端進行資料互動。

當一個請求到來後,Server會觸發自身的 request 事件,呼叫 requestListener 方法,也就是建立Server實例時傳入的回呼函數。

new Server( function(req, res) { 
 res.writeHead(200)
 res.end('hello world')
})
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註: socket物件類似於TCP協定的一個實現,可以透過它與客戶端進行資料交互注: 在connectionListener 函數中,也初始化了parser實例,並給它綁定了一個onIncoming 函數HTTP Parser
整個解析流程在connectionListener 中進行,socket 透過'data' 事件取得TCP推入的資料

當socket取得到資料之後,會先對資料進行解析,即:parser.excute (),解析工具是parser。值得說明的是,作者為了實現對 parser 的重用, parser是從一個'FreeList池'中取得的。

...
const parser = parsers.alloc() 
...
connectionListener(socket) { 
  socket.on('data', socketOnData)

  // TCP推入数据,parser进行解析
  function socketOnData(d) {
    ...
    const ret = parser.execute(d)
    ...
  }
}
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1、TCP資料到達時, 先執行execute()

2、順藤摸瓜,我們發現parser.excute 就是 Excute(node_http_parser.cc)。而Excute也只是一個外包而已,具體工作是http_parser_excute(http_parser.c)搞定的。

node_http_parser.cc 只是對 http_parser.c 的一層包裝,http_parser.c依靠對外暴露的7個回呼週期函數與 node_http_parser.cc 進行資料交互。

3、http_parser.c只有兩類回呼:HTTP_CB、HTTP_DATA_CB。透過重載的方式,在這兩類函數中註冊了8個週期函數,如下圖:

4、雖然http_parser註冊有8個回呼函數,但node_http_parser.cc 對外只暴露出四個週期函數:

parserOnHeaders

parserOnHeadersComplete

parserOnBody

parserOnMessageComplete

5、當http_parser.c 解析到on_headers_complete

5、當http_parser.c 解析到on_headers_complete 時,執行HTTP_CB( on_headers_complete)回呼函數,如圖:

函數內會執行kOnHeadersComplete 回呼函數,即:parserOnHeadersComplete 函數(common.js)

6、此時請求頭解析基本完成,接下來建立一個IncomingMessage的實例,然後把請求頭資料包裝到該實例上。

執行 onIncoming 回呼函數,並把得到的IncomingMessage實例當作參數傳遞進去。

function parserOnHeadersComplete (versionMajor, versionMinor, headers, method, url, statusCode, statusMessage, upgrade, shouldKeepAlive) { 
  ...
  parser.incoming = new IncomingMessage(parser.socket)
  parser.incoming.httpVersionMajor = versionMajor
  parser.incoming.httpVersionMinor = versionMinor
  parser.incoming.httpVersion = versionMajor + '.' + versionMinor
  parser.incoming.url = url
  ...
  skipBody = parser.onIncoming(parser.incoming, shouldKeepAlive)

}
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7、 在 parserOnIncoming 中,建立一個ServerResponse實例。

具備了req、res兩個實例,接下來觸發Server監聽的 request 事件。

在 Server 實例化時的,requestListener是作為函數參數對 request 事件進行監聽的。

8、回到Server建立時:

const server = new Server( function(req, res) { 
  var data = ''
  req.on('data', function(chunk){
    console.log('chunk: ' + chunk)
    data += chunk;
  })
  res.writeHead(200)
  res.end('hello world')
})
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綜上所述,http_parser 解析完 header 之後,就會觸發 request 事件。

那body資料放到哪裡呢,其實body資料會一直放到流裡面,直到使用者使用data事件接收資料。也就是說,觸發request的時候,body並不會被解析。 三、流程梳理

完整的http要求是這樣的: - 客戶端發起HTTP請求,首先觸發Server端的connection事件,建立TCP連結。

Server接收connection事件後,建立TCP連接,並揭露出套接字,透過套接字監聽'data'事件;初始化http-parser,為後續解析資料備用。

HTTP請求資料到達Server端,parser執行execute方法進行解析,請求頭解析成功後,透過回呼觸發request事件。

至此,我們在Server回呼函數中,就接收到了此次http請求的request四、結語

######

由於nodejs不少底層函式庫都是C /C寫的,在閱讀、調試的過程中非常不便。我自己在讀取原始碼的時候,也只是著重看的JS部分原始碼。例如,TCP的三次握手、四次揮手,就沒深究它的實現細節。以上分析沒有涉及http-body的解析,對於有body的網路請求,實際情況要更加複雜一些,還有一些細節沒有完全搞清。等下次總結、分享,我會盡量把漏掉細節都補上。

上面是我整理給大家的,希望今後對大家有幫助。

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以上是在NODEJS中詳細介紹http實現的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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