在NODEJS中詳細介紹http實現

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)

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')
})

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)
    ...
  }
}

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)

}

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')
})

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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