Go http2 和 h2c

了解一下http2和h2c (HTTP/2 over TCP,HTTP/2 without TLS)。

http/1.1 的服务器

我们经常会在代码中启动一个http服务器，最简单的http/1.1服务器如下所示：

http.Handle("/foo", fooHandler)

http.HandleFunc("/bar", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello, %q", html.EscapeString(r.URL.Path))
})

log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))

使用Go开发web服务非常的简单，快速。

http/1.1 的服务器 with TLS

如果想让http/1.1服务器支持TLS, 可以使用如下的代码:

http.Handle("/foo", fooHandler)

http.HandleFunc("/bar", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	fmt.Fprintf(w, "Hello, %q", html.EscapeString(r.URL.Path))
})

log.Fatal(http.http.ListenAndServeTLS(":443", "server.crt", "server.key",nil))

至于 server.crt 和 server.key ，你可以使用你从CA购买的证书，你也可以使用下面的测试证书。

为了测试，你可以创建CA证书和你的服务器使用的证书。

1、 创建CA证书

$ openssl genrsa -out rootCA.key 2048
$ openssl req -x509 -new -nodes -key rootCA.key -days 1024 -out rootCA.pem

然后把 rootCA.pem 加到你的浏览器的证书中

2、 创建证书

$ openssl genrsa -out server.key 2048
$ openssl req -new -key server.key -out server.csr
$ openssl x509 -req -in server.csr -CA rootCA.pem -CAkey rootCA.key -CAcreateserial -out server.crt -days 500

免费证书

如果你不想从CA花钱购买证书， 也不想配置测试证书，那么你可以使用 let's encrypt 的免费证书, 而且 let's encrypt 目前支持通配符证书，使用也是很方便的。

Go的扩展包中提供了 let's encrypt 的支持。

package main

import (
    "crypto/tls"
    "log"
    "net/http"

    "golang.org/x/crypto/acme/autocert"
)

func main() {
    certManager := autocert.Manager{
        Prompt:     autocert.AcceptTOS,
        HostPolicy: autocert.HostWhitelist("example.com"), 
        Cache:      autocert.DirCache("certs"),
    }

    http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        w.Write([]byte("Hello world"))
    })

    server := &http.Server{
        Addr: ":443",
        TLSConfig: &tls.Config{
            GetCertificate: certManager.GetCertificate,
        },
    }

    go http.ListenAndServe(":80", certManager.HTTPHandler(nil))

    log.Fatal(server.ListenAndServeTLS("", "")) //Key and cert are coming from Let's Encrypt
}

或者更简单的：

log.Fatal(http.Serve(autocert.NewListener("example.com"), handler))

看上面的例子, 把 example.com 换成你的域名，证书暂存在 certs 文件夹。autocert会定期自动刷新，避免证书过期。它会自动申请证书，并进行验证。

不过比较遗憾的是， autocert目前不支持通配符域名。

HostWhitelist returns a policy where only the specified host names are allowed. Only exact matches are currently supported. Subdomains, regexp or wildcard will not match.

通配符(ACME v2)的支持也已经完成了，但是迟迟未通过review,所以你暂时还不能使用这个特性。 ( issue#21081 )

HTTP/2

Go 在 1.6的时候已经支持 HTTP/2 了， 1.8 开始支持 PUSH 功能，你什么时候开始采用 HTTP/2 的呢？

Go的http/2使用也非常简单，但是必须和TLS一起使用。

package main

import (
	"log"
	"net/http"
	"time"

	"golang.org/x/net/http2"
)

const idleTimeout =5 * time.Minute
const activeTimeout =10 * time.Minute

func main() {
	var srv http.Server
	//http2.VerboseLogs = true
	srv.Addr = ":8972"

	http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		w.Write([]byte("hello http2"))
	})

	http2.ConfigureServer(&srv, &http2.Server{})

	go func() {
		log.Fatal(srv.ListenAndServeTLS("server.crt", "server.key"))
	}()
	select {}
}

http2 封装并隐藏了http/2的处理逻辑，对于用户来说，可以不必关心内部的具体实现，想http/1.1一样简单的使用即可。

这里的证书可以使用上面提到证书，或者你购买的1证书，或者免费 let's encrypt 证书。

h2c

上面我们说Go的http/2必须使用TLS是不严谨的，如果你想不使用TLS,你可以使用最近添加的h2c功能。

package main

import (
	"fmt"
	"log"
	"net/http"

	"golang.org/x/net/http2"
	"golang.org/x/net/http2/h2c"
)

func main() {
	mux := http.NewServeMux()
	mux.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		fmt.Fprint(w, "Hello h2c")
	})
	s := &http.Server{
        Addr:    ":8972",
        Handler: mux,
    }
    http2.ConfigureServer(s, &http2.Server{})
    log.Fatal(s.ListenAndServe())
}

使用起来也很简单，单数目前浏览器对http/2都是采用TLS的方式，所以用浏览器访问这个服务的话会退化为http/1.1的协议，测试的话你可以使用Go实现客户端的h2c访问。

客户端代码如下：

package main

import (
    "crypto/tls"
    "fmt"
    "log"
    "net"
    "net/http"

    "golang.org/x/net/http2"
)

func main() {
    client := http.Client{
        // Skip TLS dial
        Transport: &http2.Transport{
            AllowHTTP: true,
            DialTLS: func(network, addr string, cfg *tls.Config) (net.Conn, error) {
                return net.Dial(network, addr)
            },
        },
    }

    resp, err := client.Get("http://localhost:8972")
    if err != nil {
        log.Fatal(fmt.Errorf("error making request: %v", err))
    }
    fmt.Println(resp.StatusCode)
    fmt.Println(resp.Proto)
}

这个功能的讨论2016年就开始了( issue#14141 )，最终5月份的这个功能加上了，这样你就可以在没有TLS使用http/2高性能的特性了。

虽然有一些第三方的实现，但是显然使用官方库是更好的选择。