Golang net/http 包中的 RoundTripper 接口详解

RoundTripper 是什么？ 

RoundTripper 是 net/http 包中的一个接口，定义了处理 HTTP 请求返回和响应的方法，是 http.Client 结构体中执行 http 请求的核心部分。接口定义如下：

type RoundTripper interface {
	RoundTrip(*Request) (*Response, error)
}

只定义了 RoundTrip 一个方法，用于执行单个 HTTP 事务，发送请求数据并返回对应的响应数据。RoundTrip 不应该去解析响应数据，特别是如果获得了响应数据后，RoundTrip 必须返回值为 nil 的 error（不管响应的HTTP状态码是什么）。如果没有获得响数据，应返回一个非 nil 的 error，RoundTrip 也不应该尝试处理更高级的协议细节，如重定向、身份验证或 cookie 等。

除了消费和关闭请求的 Body 之外，RoundTrip 不应该修改请求，RoundTrip 可以在单独的 goroutine 中读取请求的字段。在 Response Body 被关闭之前，调用方不应该改变或重用请求。RoundTrip 必须始终关闭 body（即使遇到 error），但根据实现，即使在 RoundTrip 返回之后也可以在单独的 goroutine 中关闭。

使用场景

借助 RoundTripper 可以在每个请求中添加特定的 header 或者对返回的响应数据进行特定的处理，例如记录日志或根据返回的状态码执行对应逻辑。接下来看一个用于实现链路追踪功能，只需要实现 RoundTripper 接口，在执行 HTTP 请求的同时，收集遥测数据，如请求的持续时间、状态码等，这些数据可以用于性能监控和故障排查。实现 RoundTripper 接口的示例代码如下：

package http_otel

import (
	"net/http"

	"go.opentelemetry.io/otel"
	"go.opentelemetry.io/otel/attribute"
	"go.opentelemetry.io/otel/codes"
)

type OtelRoundTripper struct {
	original http.RoundTripper
}

func (ort *OtelRoundTripper) RoundTrip(req *http.Request) (*http.Response, error) {
	tracer := otel.Tracer("")
	ctx, span := tracer.Start(req.Context(), req.URL.Path)
	defer span.End()

	req = req.WithContext(ctx)
	resp, err := ort.original.RoundTrip(req)
	if err != nil {
		span.RecordError(err)
		span.SetStatus(codes.Error, err.Error())
	} else {
		attrs := []attribute.KeyValue{
			{
				Key:   "http.status_code",
				Value: attribute.IntValue(resp.StatusCode),
			},
			{
				Key:   "http.method",
				Value: attribute.StringValue(req.Method),
			},
			{
				Key:   "http.route",
				Value: attribute.StringValue(req.URL.RequestURI()),
			},
			{
				Key:   "http.scheme",
				Value: attribute.StringValue(req.URL.Scheme),
			},
			{
				Key:   "http.user_agent",
				Value: attribute.StringValue(req.UserAgent()),
			},
		}
		span.SetAttributes(attrs...)
	}
	return resp, err
}

func New(tripper http.RoundTripper) *OtelRoundTripper {
	return &OtelRoundTripper{
		original: tripper,
	}
}

使用 net/http 包实现链路追踪代码如下：

package main

import (
    "bytes"
    "fmt"
    "xxx/http-otel"
    "io"
    "net/http"
)

func main() {
    reader := bytes.NewReader([]byte(`{"foo":"bar"}`))
    request, err := http.NewRequest("POST", "http://xxx.com/user/list", reader)
    if err != nil {
       panic(err)
    }
    request = request.WithContext(traceCtx) // traceCtx 指上文的 context，这里使用伪代码作演示
    request.Header.Set("Content-Type", "application/json")
    client := http.Client{Transport: http_otel.New(http.DefaultTransport)}
    resp, err := client.Do(request)
    if err != nil {
       panic(err)
    }
    defer resp.Body.Close()
    b, err := io.ReadAll(resp.Body)
    fmt.Println(string(b), err)
}

首先定义了一个用于实现链路追踪功能的 OtelRoundTripper 结构体，然后实现了 RoundTrip 方法。在 RoundTrip 方法中，首先开启一个新的 trace span，并且将追踪的信息编码到 HTTP 请求的 header 中。在请求完成后，将返回的 HTTP 响应信息记录到 trace 中，并返回 HTTP 响应数据。

小结

RoundTripper 接口的强大之处在于能够以简单且可扩展的方式自定义和控制 HTTP 请求的处理。无论是添加特定的 header、处理响应还是执行其他更高级的逻辑，都可以借助 RoundTripper 来实现。