Go 网络编程¶

学习目标¶

学完本章后，学习者应该能够：

使用 net 和 net/http 编写基础 TCP 与 HTTP 服务。
正确配置 HTTP Client 连接池和 Timeout。
理解 Go DNS 解析行为和 context 取消。
能避免常见网络泄漏与连接泄漏。

net 与 net/http¶

net 包提供 TCP、UDP、Unix Socket、DNS 等底层能力。

net/http 构建在更高层，提供 HTTP Server、Client、Transport、Handler 等能力。

日常后端开发优先使用 net/http 或成熟框架；只有需要自定义协议时，才直接使用 net。

HTTP Client 连接池¶

Go 的 http.Client 应该复用，不要每次请求都创建新的 Client。

var client = &http.Client{
    Timeout: 3 * time.Second,
    Transport: &http.Transport{
        MaxIdleConns:        100,
        MaxIdleConnsPerHost: 20,
        IdleConnTimeout:     90 * time.Second,
    },
}

频繁创建 Client 和 Transport 会破坏连接复用，增加短连接、TLS 握手和端口压力。

Timeout 设置¶

常见超时：

整体请求超时。
连接建立超时。
TLS 握手超时。
响应头超时。
空闲连接超时。
服务端读写超时。

超时不是越长越好。它应该符合业务 SLA 和调用链总预算。

DNS 解析行为¶

Go 可能使用纯 Go resolver，也可能使用 cgo resolver，取决于系统、环境变量和构建方式。

工程上更重要的是：

DNS 可能慢。
DNS 可能失败。
长连接复用可能减少解析次数。
Kubernetes 内部 DNS 依赖 CoreDNS。

Go 后端实际应用例子¶

例子一：生产可用的 HTTP Client 工厂¶

func NewHTTPClient(timeout time.Duration) *http.Client {
    return &http.Client{
        Timeout: timeout,
        Transport: &http.Transport{
            Proxy:                 http.ProxyFromEnvironment,
            MaxIdleConns:          200,
            MaxIdleConnsPerHost:   50,
            IdleConnTimeout:       90 * time.Second,
            TLSHandshakeTimeout:   3 * time.Second,
            ResponseHeaderTimeout: 2 * time.Second,
            ExpectContinueTimeout: 1 * time.Second,
        },
    }
}

具体数值要根据业务 SLA、下游能力和压测结果调整。

例子二：正确处理响应体¶

func Get(ctx context.Context, client *http.Client, url string) ([]byte, error) {
    req, err := http.NewRequestWithContext(ctx, http.MethodGet, url, nil)
    if err != nil {
        return nil, err
    }

    resp, err := client.Do(req)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    defer resp.Body.Close()

    if resp.StatusCode != http.StatusOK {
        _, _ = io.Copy(io.Discard, resp.Body)
        return nil, fmt.Errorf("unexpected status: %d", resp.StatusCode)
    }

    return io.ReadAll(resp.Body)
}

响应体要关闭；大响应不要无脑 io.ReadAll，应限制大小或流式处理。

例子三：简单 TCP Server¶

func ServeTCP(addr string) error {
    ln, err := net.Listen("tcp", addr)
    if err != nil {
        return err
    }
    defer ln.Close()

    for {
        conn, err := ln.Accept()
        if err != nil {
            return err
        }
        go func() {
            defer conn.Close()
            _, _ = io.Copy(conn, conn)
        }()
    }
}

真实服务还要增加超时、并发限制、协议解析、错误处理和优雅退出。

常见误区¶

误区一：每次请求 new 一个 http.Client 更安全。

这会破坏连接池，导致短连接和端口压力。应复用 Client。

误区二：只设置 context 超时就够。

context 很重要，但 Transport 层也需要合理配置连接、TLS、响应头等超时。

误区三：响应体小就不用关闭。

只要 client.Do 成功返回响应，就应该关闭 body，否则可能影响连接复用或造成泄漏。

线上问题案例¶

某服务每次请求第三方 API 都创建新的 http.Client。流量上涨后，机器出现大量 TIME_WAIT，端口压力和 TLS 握手耗时上升。

修复方式是复用全局 Client，配置连接池和超时，并监控连接状态、请求耗时分段和错误类型。

实战任务¶

封装一个生产可用的 HTTP 调用函数：

复用 HTTP Client。
支持 context 超时。
正确关闭响应体。
对非 2xx 状态返回错误。
记录耗时和目标 URL。

参考答案

可以把 http.Client 作为依赖注入到调用函数或结构体中，避免每次创建。请求使用 http.NewRequestWithContext，由上游传入带超时的 context。client.Do 成功返回后必须 defer resp.Body.Close()。

对非 2xx 状态，可以读取有限大小的错误响应体用于日志，再返回包含状态码的错误。调用前后记录目标 host、path、耗时、状态码和错误类型，避免日志泄露敏感 query 或 token。

面试题¶

1. 为什么 http.Client 应该复用？¶

参考答案

http.Client 内部通过 Transport 管理连接池。复用 Client 可以复用 TCP 连接和 TLS 会话，减少建连成本、端口压力和延迟。

每次请求都创建新的 Client 或 Transport，容易导致大量短连接、TIME_WAIT 增多和性能下降。

2. Go HTTP 请求有哪些常见超时？¶

参考答案

常见超时包括整体请求超时、连接建立超时、TLS 握手超时、响应头超时、空闲连接超时，以及服务端的读取 Header、读取 Body、写响应超时。

超时要结合业务 SLA 和调用链预算配置，不能无限等待，也不能短到正常请求经常误伤。

3. 如何避免 Go 网络连接泄漏？¶

参考答案

关键是复用 Client、设置超时、使用 context、确保响应体和连接在所有路径关闭、限制并发、监控连接状态和文件描述符数量。

对 HTTP Client，只要 Do 成功返回响应，就必须关闭 resp.Body。对自定义 TCP 连接，要在退出路径 Close，并设置读写 deadline 防止永久阻塞。