关于golang:GolangReverseProxy源码分析

Golang-ReverseProxy 源码剖析

最近在学 golang 做点笔记

golang 能够通过 ReverseProxy 实现了服务器代理相干的性能

ReverseProxy 位于 net.http.httputil 包下

实现性能：

• 反对自定义批改响应内容
• 反对连接池
• 反对错误信息自定义解决
• 反对 websocket 服务
• 反对自定义负载平衡策略
• 反对 https 代理
• 反对 url 重写

源码剖析

首先咱们通过 ReverseProxy 实现一个简略的反向代理

var (
    openAddr = "127.0.0.1:2002"
    proxyAddr = "http://127.0.0.1:2003/base"
)

/**
 * @Author: yang
 * @Description：通过 Reverse_Proxy 实现简略的代理
 * @Date: 2021/3/31 14:19
 */
func main() {u, err := url.Parse(proxyAddr)
    if err != nil {log.Println(err)
    }
    proxy := httputil.NewSingleHostReverseProxy(u)
    log.Println("Server is starting：" + openAddr)
    log.Fatalln(http.ListenAndServe(openAddr, proxy))
}

咱们监听本机 2002 端口，将申请代理到 http://127.0.0.1:2003/base 中

其实咱们能够发现代理的实现是通过 httputil.NewSingleHostReverseProxy 返回对应的 handler；

咱们能够进去看看这个办法

func NewSingleHostReverseProxy(target *url.URL) *ReverseProxy {
    targetQuery := target.RawQuery
    director := func(req *http.Request) {
        req.URL.Scheme = target.Scheme
        req.URL.Host = target.Host
        req.URL.Path = singleJoiningSlash(target.Path, req.URL.Path)
        if targetQuery == ""|| req.URL.RawQuery =="" {req.URL.RawQuery = targetQuery + req.URL.RawQuery} else {req.URL.RawQuery = targetQuery + "&" + req.URL.RawQuery}
        if _, ok := req.Header["User-Agent"]; !ok {
            // explicitly disable User-Agent so it's not set to default value
            req.Header.Set("User-Agent", "")
        }
    }
    return &ReverseProxy{Director: director}
}

最初咱们能够看到外围返回的的是 ReverseProxy 构造体

type ReverseProxy struct {
    // 控制器 是一个函数，函数内容能够对申请进行批改
    Director func(*http.Request)
    // 连接池，如果为 nil，则应用 http.DefaultTransport
    Transport http.RoundTripper
    // 刷新内容到客户端的工夫距离
    FlushInterval time.Duration
    // 谬误记录器
    ErrorLog *log.Logger
    // 缓冲池，在复制 http 响应时应用，用以进步申请效率
    BufferPool BufferPool
    // 可自定义批改响应的函数
    ModifyResponse func(*http.Response) error
    // 错误处理回调函数，如果为 nil，则遇到谬误会显示 502
    ErrorHandler func(http.ResponseWriter, *http.Request, error)
}

咱们能够看 ReverseProxy 能够传入 http.ListenAndServe 是因为他实现了 ServeHTTP 办法；而这个办法就是具体的代理流程；上面咱们一步步拆分看下。。

step 1 连接池设置

如果没有配置，则应用 http 的默认连接池

 
transport := p.Transport
if transport == nil {transport = http.DefaultTransport}

step 2 验证是否申请终止

从申请中获取上下文, 而后再 rw.(http.CloseNotifier) 转型下，获取到 CloseNotifier 通过 CloseNotifier 监听 申请的 channel；

其中 http.CloseNotifier 是一个接口，只有一个办法CloseNotify() <-chan bool，作用是检测连贯是否断开（比方：敞开浏览器，网络断开等中断请求）

// 获取申请的上下文
ctx := req.Context()
if cn, ok := rw.(http.CloseNotifier); ok {
    var cancel context.CancelFunc
    ctx, cancel = context.WithCancel(ctx)
    defer cancel()
    // 获取到申请信号 channel
    notifyChan := cn.CloseNotify()
    go func() {
        select {
        case <-notifyChan:
            cancel()
        case <-ctx.Done():}
    }()}

step 3 设置申请的 ctx 信息

获取上游的 request 用于代理时拜访上游的 request

outreq := req.Clone(ctx)
if req.ContentLength == 0 {outreq.Body = nil // Issue 16036: nil Body for http.Transport retries}

step 4 如果上下文中 header 为 nil，则应用 http 的 header 给该 ctx

if outreq.Header == nil {outreq.Header = make(http.Header) // Issue 33142: historical behavior was to always allocate
}

step 5 批改 req

Director 为 ReverseProxy 的字段之一，能够自定义批改，在 NewSingleHostReverseProxy 办法中有实现案例

outreq.Close = false：将申请头的 Close 字段置为 false，也就是说客户端申请触发到上游的时候，会产生一条链接，保障这条链接是可复用的

p.Director(outreq)
outreq.Close = false

step 6 Upgrade 头的非凡解决

// 先判断申请头 Connection 字段中是否蕴含 Upgrade 单词，有的话取出返回，没有返回空字符串
reqUpType := upgradeType(outreq.Header)

删除 http.header['Connection']中列出的 hop-by-hop 头信息，所有 Connection 中设置的 key 都删除掉。removeConnectionHeaders(outreq.Header)

step 7 解决 hop-by-hop 的 header，除了 Te 和 trailers 都删除掉

逐段音讯头是客户端和第一层代理之间的音讯头，与是否往下传递的 header 信息没有分割，往上游传递的信息里不应该蕴含这些逐段音讯头。

    for _, h := range hopHeaders {hv := outreq.Header.Get(h)
        if hv == "" {continue}
        if h == "Te" && hv == "trailers" {
            // Issue 21096: tell backend applications that
            // care about trailer support that we support
            // trailers. (We do, but we don't go out of
            // our way to advertise that unless the
            // incoming client request thought it was
            // worth mentioning)
            continue
        }
        outreq.Header.Del(h)
    }
    
    if reqUpType != "" {outreq.Header.Set("Connection", "Upgrade")
        outreq.Header.Set("Upgrade", reqUpType)
    }

step 8 追加 clientIp

其实就是往 X-Forwarded-For header 头中增加 IP 链

if clientIP, _, err := net.SplitHostPort(req.RemoteAddr); err == nil {if prior, ok := outreq.Header["X-Forwarded-For"]; ok {clientIP = strings.Join(prior, ",") + "," + clientIP
    }
    outreq.Header.Set("X-Forwarded-For", clientIP)
}

step 9 向上游申请数据

间接通过连接池获取上游数据

res, err := transport.RoundTrip(outreq)
if err != nil {p.getErrorHandler()(rw, outreq, err)
    return
}

step 10 解决降级协定申请

if res.StatusCode == http.StatusSwitchingProtocols {if !p.modifyResponse(rw, res, outreq) {return}
    p.handleUpgradeResponse(rw, outreq, res)
    return
}

step 11 移除逐段头部

首先是删除 Connection 中的音讯头 ，而后是删除 hopHeaders 定义的音讯头

removeConnectionHeaders(res.Header)

for _, h := range hopHeaders {res.Header.Del(h)
}

step 12 批改返回内容

modifyResponse 底层是调用 ReverseProxy构造体中的 ModifyResponse 函数，函数内容由开发者自定义

if !p.modifyResponse(rw, res, outreq) {return}

step 12 拷贝头部的数据

其实就是代理返回了什么后果，就将内容返回客户端

rw.Header()：上游 (客户端) 的头部数据

res.Header：上游 (代理层) 返回的头部数据

copyHeader(rw.Header(), res.Header)

step 13 写入状态码

将上游响应的状态码写入上游 (客户端) 的状态码中

res.StatusCode： 上游 (代理层) 返回的状态码数据

rw.WriteHeader(res.StatusCode)

step 14 周期刷新内容到 response

周期性把缓冲池外面的内容拷贝数据（上游 –》上游）

err = p.copyResponse(rw, res.Body, p.flushInterval(req, res))
if err != nil {defer res.Body.Close()
    // Since we're streaming the response, if we run into an error all we can do
    // is abort the request. Issue 23643: ReverseProxy should use ErrAbortHandler
    // on read error while copying body.
    if !shouldPanicOnCopyError(req) {p.logf("suppressing panic for copyResponse error in test; copy error: %v", err)
        return
    }
    panic(http.ErrAbortHandler)
}
res.Body.Close() // close now, instead of defer, to populate res.Trailer