详解NODEJS的http实现

一、前言

目前，http协议是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，也是前端er接触最多的一种协议。通过阅读http模块在nodejs中的实现，能够更深入的了解http协议。http协议是基于tcp协议之上的应用层协议，它的实现离不开tcp/ip协议族。而具体到代码实现，http模块依赖于net模块。

如下图所示：在nodejs中，http通过net模块传输数据，得到数据之后依靠http_parser对数据进行解析。

二、源码

启动一个http服务

nodejs中启动一个http服务很简单，就是实例化一个server对象，并且监听某个端口：

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

server类

server类继承于net.server，并监听'connection‘事件。

在server类中，主要做了两件事： 1. 初始化net模块并建立tcp网络监听 2. 监听自身的request事件

当客户端请求到来的时候，server实例会首先监听到 'connection' 事件，建立起tcp连接并在connectionlistener中暴露出socket对象。接下来，http模块就通过socket对象与客户端进行数据交互。

当一个请求到来后，server会触发自身的 request 事件，调用 requestlistener 方法，即创建server实例时传入的回调函数。

new server( function(req, res) { 
 res.writehead(200)
 res.end('hello world')
})

注: socket对象类似于tcp协议的一个实现，可以通过它与客户端进行数据交互 注: 在 connectionlistener 函数中，还初始化了parser实例，并给它绑定了一个 onincoming 函数 http parser
整个解析流程在 connectionlistener 中进行，socket 通过 'data' 事件获取tcp推入的数据

当socket获取到数据之后，会先对数据进行解析，即：parser.excute()，解析工具是parser。值得说明的是，作者为了实现对 parser 的重用， parser是从一个'freelist池'中获取的。

...
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数据到达时， 先执行execute()

2、顺藤摸瓜，我们发现parser.excute 就是 excute（node_http_parser.cc）。而excute也只是一个外包而已，具体工作是http_parser_excute（http_parser.c）搞定的。

node_http_parser.cc 只是对 http_parser.c 的一层包装，http_parser.c依靠对外暴露的7个回调周期函数与 node_http_parser.cc 进行数据交互。

3、http_parser.c只有两类回调：http_cb、http_data_cb。通过重载的方式，在这两类函数中注册了8个周期函数，如下图：

4、虽然http_parser注册有8个回调函数，但 node_http_parser.cc 对外只暴露出四个周期函数：

parseronheaders

parseronheaderscomplete

parseronbody

parseronmessagecomplete

5、当 http_parser.c 解析到 on_headers_complete 时，执行http_cb(on_headers_complete)回调函数，如图：

函数内会执行 konheaderscomplete 回调函数，即：parseronheaderscomplete 函数（common.js）

6、此时请求头解析基本完成，接下来创建一个incomingmessage的实例，然后把请求头数据包装到该实例上。
执行 onincoming 回调函数，并把得到的incomingmessage实例作为参数传递进去。

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，创建一个serverresponse实例。

具备了req、res两个实例，接下来触发server监听的 request 事件。

在 server 实例化时的，requestlistener是作为函数参数对 request 事件进行监听的。

8、回到server创建时：

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')
})

综上所述，http_parser 解析完 header 之后，就会触发 request 事件。

那body数据放到哪里呢，其实body数据会一直放到流里面，直到用户使用data事件接收数据。也就是说，触发request的时候，body并不会被解析。

三、流程梳理

完整的http请求是这样的： - 客户端发起http请求，首先触发server端的connection事件，建立tcp链接。

server接收到connection事件后，建立tcp连接，并暴露出套接字，通过套接字监听'data'事件；初始化http-parser，为后续解析数据备用。

http请求数据到达server端，parser执行execute方法进行解析，请求头解析成功后，通过回调触发request事件。

至此，我们在server回调函数中，就接收到了此次http请求的request

四、结语

由于nodejs不少底层库都是c++/c编写的，在阅读、调试的过程中非常不便。我自己在读源码的时候，也只是着重看的js部分源码。比如，tcp的三次握手、四次挥手，就没深究它的实现细节啦。 以上分析没有涉及到http-body的解析，对于有body的网络请求，实际情况要更加复杂一些，还有一些细节没有完全搞清。等下次总结、分享，我会尽量把漏掉细节都补上。

以上就是本次为大家分享的全部内容，感谢你对的支持。