golang 等语言中的 http stream 实现原理是什么？

[vevlins]

好奇的不是 stream 本身的实现原理。在 golang 中 http 返回体的 body 是一个 io.Reader 类型，这里是如何实现的？在 http1.1 的前提下讨论：

1. 这里是整个返回体都返回完才开始接收数据的吗？

   1.1 如果是，缓冲区是在哪里？全部数据在网卡上还是内存里？

2. 如果是 http 请求未完全返回就接收了数据，是如何实现的？

   2.1 基于 transfer-encoding：chunked ？

   2.2 基于 http 包底层的 tcp 包拆包？

还望不吝赐教

[Reficul]

1.在内存里，部分已经发送出去了。2.不能判断长度就是 chunked，否则会有 content length。也是因为这个，body 开始返回就不能修改 header 了。TCP 就是一个流，没看懂拆包啥意思。

[gamexg]

简化版本的 http 协议，

请求方法送 ：

GET / HTTP/1.1
HOST:www.abc.com


服务器回复：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Length: 123

html 内容



http 底层是 tcp 协议，go 的 net.TcpConn 本身提供了 io.Reader 接口实现。
如上面的例子，Content-Length 表明了 body 的长度，那么 body 直接用 io.LimitReader 包装下 net.TcpConn 即可。

如果是 transfer-encoding，那么麻烦点，需要从每段头部读取到本段长度，然后返回每段的内容。

[vevlins]

@Reficul 可能表述的不太清楚，我主要的疑惑是假如一个请求的返回体是 100M,把 resp.body read 到一个 10 位的 byte[]中，在开始读 10bytes 之前 100M 的返回体是否都已经返回回来了？如果存在内存里，那这种 io stream 的意义不就不大了吗？如果不是的话，从技术方案来讲，要么在 http/1.1 的限制下用 chunked，要么在 tcp/ip 层拿 http 拆分的更小的包。 感谢！

[gamexg]

另外如上面最简单的例子，
go client 只用读取到 http 响应头，然后剩下的交给 io.LimitReader 就行。

[vevlins]

@gamexg “go 的 net.TcpConn 本身提供了 io.Reader 接口实现”，如果不声明 chunked 方式，假如整个返回体 1w 个字节，这里的实现是等待 1w 个字节都拿到然后封装成 io stream 的方式提供给程序员吗？ 感谢！

[gamexg]

@vevlins #5 不是，如不使用 chunked，1w 直字节，那么 body 最简单可以这样实现：

return io.LimitReader(conn,10000)


另附下 io.LimitedReader 源码：

```

// A LimitedReader reads from R but limits the amount of
// data returned to just N bytes. Each call to Read
// updates N to reflect the new amount remaining.
// Read returns EOF when N <= 0 or when the underlying R returns EOF.
type LimitedReader struct {
R Reader // underlying reader
N int64 // max bytes remaining
}

func (l *LimitedReader) Read(p []byte) (n int, err error) {
if l.N <= 0 {
return 0, EOF
}
if int64(len(p)) > l.N {
p = p[0:l.N]
}
n, err = l.R.Read(p)
l.N -= int64(n)
return
}

```


不过我不确定 http 底层实现，印象是有个缓冲区用来实现 ReadLine。
不过 body 部分为了方便理解可以当作这个缓冲区不存在，直接从操作系统 tcp 缓冲区读取到的 body 数据。
操作系统的 tcp 缓冲区尺寸是有限的，超过的部分会因为 tcp 滑动窗口，还在服务器 tcp 缓冲区，甚至部分还在 nginx 内存。

[vevlins]

@gamexg 感谢🙏

[vevlins]

@gamexg 您好,关于这个问题我还有两个疑问，不知可否解答。就 net.Conn 而言 1.假如从 io.Reader 读取的速度比较快,会阻塞直到读满字节还是爆 EOF ？ 2.同一个 url 有时读取到的部分字节为 00000...,是否是 net.Conn 存在的问题？

[vevlins]

@gamexg 比如之前提到过 tcp 缓冲区有限，如果设置为一次读取超过缓冲区大小数量的字节，能够正常执行吗

[gamexg]

@vevlins #8

1. 系统 tcp 缓冲区只要有数据(不限长度)，Read 就会立刻返回。如果没有数据，那么 Read 会阻塞至超时或连接关闭。

2.不知道具体情况，不清楚原因。猜测未处理只读取到部分内容的情况？

3.可以正常执行，read 会先返回部分操作系统系统 tcp 缓存区存在的数据。


Read 这个函数用来读取数据。传入的是一个 buf，这个函数有两个情况会返回：

1.读取到数据，数据并不需要填满 buf，即使 buf 为 10*1024 尺寸，但是操作系统 tcp 缓冲区只有 1 byte 也会立刻返回。
2.读取出错。例如：超时、连接关闭等等情况。

Read 函数返回 (int,error)，int 为读取到的数据长度，当出现错误时 error 返回错误原因。

所以问题 2 应该是未处理返回的 int，应该是读取的数据未填满 buf，000 为未使用 buf 的默认值。