feat: support native streaming responses

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@@ -6,6 +6,7 @@
- 新增独立进程并发与长连接内存测量工具,记录成功吞吐、P95/P99、服务端分配、空闲连接堆内存和回收情况;修正并行 `ns/op` 与客户端/服务端混合分配的解释。 - 新增独立进程并发与长连接内存测量工具,记录成功吞吐、P95/P99、服务端分配、空闲连接堆内存和回收情况;修正并行 `ns/op` 与客户端/服务端混合分配的解释。
- 加固 native HTTP/1.1 解析边界:校验 Host、重复 Content-Length、Connection token、Transfer-Encoding、控制字符和响应头名称;补充 HTTP/1.0 Keep-Alive、HEAD、204 以及异常请求测试。 - 加固 native HTTP/1.1 解析边界:校验 Host、重复 Content-Length、Connection token、Transfer-Encoding、控制字符和响应头名称;补充 HTTP/1.0 Keep-Alive、HEAD、204 以及异常请求测试。
- native 支持带 trailers 的 chunked 请求体,并继续通过 `MaxBodyBytes`、读超时和头部上限控制解析内存与连接占用。 - native 支持带 trailers 的 chunked 请求体,并继续通过 `MaxBodyBytes`、读超时和头部上限控制解析内存与连接占用。
- native 响应实现 `http.Flusher`:HTTP/1.1 流式响应自动使用 chunked framing,普通响应继续自动生成 `Content-Length`。
- 补充慢请求体超时、大请求体和同连接管线请求验收,确认请求体未完整读取时不会进入业务 Handler,连续请求不会串线。 - 补充慢请求体超时、大请求体和同连接管线请求验收,确认请求体未完整读取时不会进入业务 Handler,连续请求不会串线。
- 补充 `MaxConnections` 满载拒绝与槽位释放验收,确认请求完成后连接容量可再次使用。 - 补充 `MaxConnections` 满载拒绝与槽位释放验收,确认请求完成后连接容量可再次使用。
- 增加 8 并发、800 次建连/断连的状态池 churn 验收,覆盖连接对象回收与容量复用。 - 增加 8 并发、800 次建连/断连的状态池 churn 验收,覆盖连接对象回收与容量复用。

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@@ -121,7 +121,7 @@ if err := app.RunWith(ctx, native.New(nil), ":8080"); err != nil {
} }
``` ```
`transport/native` 当前支持 HTTP/1.1、Keep-Alive、`Content-Length` 和 chunked 请求体、读写超时和优雅关闭;不支持的传输编码会被拒绝。它会复用连接状态和响应对象,并可通过 `MaxConnections`、`MaxConcurrentRequests` 限制内存峰值。它仍通过标准 HTTP 请求/响应接口连接业务层,适合在现有 Handler / Service 上做网络层验证。 `transport/native` 当前支持 HTTP/1.1、Keep-Alive、`Content-Length` 和 chunked 请求体、`http.Flusher` 流式响应、读写超时和优雅关闭;不支持的传输编码会被拒绝。它会复用连接状态和响应对象,并可通过 `MaxConnections`、`MaxConcurrentRequests` 限制内存峰值。它仍通过标准 HTTP 请求/响应接口连接业务层,适合在现有 Handler / Service 上做网络层验证。
业务代码可以直接使用 `git.yuntuo.hk/k2safe/go-omni/logx` 打结构化日志,不需要依赖具体网络库: 业务代码可以直接使用 `git.yuntuo.hk/k2safe/go-omni/logx` 打结构化日志,不需要依赖具体网络库:

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@@ -42,6 +42,7 @@
- 标准库与 native 共用 TCP benchmark,固定 1 / 32 / 128 并发;相同应用、客户端、超时和响应检查,避免两个测试入口逐渐失去可比性。 - 标准库与 native 共用 TCP benchmark,固定 1 / 32 / 128 并发;相同应用、客户端、超时和响应检查,避免两个测试入口逐渐失去可比性。
- 新增独立服务进程压测 `internal/perfcheck`,记录成功吞吐、P50/P95/P99、服务端分配、采样堆峰值,以及 128 / 1,024 条空闲长连接的堆内存、goroutine 和断开后的回收情况。原始报告保存在 `performance/tcpBaseline.json`。 - 新增独立服务进程压测 `internal/perfcheck`,记录成功吞吐、P50/P95/P99、服务端分配、采样堆峰值,以及 128 / 1,024 条空闲长连接的堆内存、goroutine 和断开后的回收情况。原始报告保存在 `performance/tcpBaseline.json`。
- native 已支持受 `MaxBodyBytes` 约束的 `Content-Length` / chunked 请求体,仍使用标准 `http.Request` / `http.ResponseWriter` 作为桥接;解析器、连接抽象和生产压测将在后续阶段继续下沉。 - native 已支持受 `MaxBodyBytes` 约束的 `Content-Length` / chunked 请求体,仍使用标准 `http.Request` / `http.ResponseWriter` 作为桥接;解析器、连接抽象和生产压测将在后续阶段继续下沉。
- native 响应已支持标准 `http.Flusher`;HTTP/1.1 流式响应使用 chunked framing,普通响应继续走 `Content-Length`,HTTP/1.0 回退到关闭连接分帧。
- 已补充慢请求体超时、大请求体、HTTP/1.0 Keep-Alive、HEAD/204 和管线请求验收;Linux、慢客户端规模、TLS 和持续运行压测仍待在目标环境验证。 - 已补充慢请求体超时、大请求体、HTTP/1.0 Keep-Alive、HEAD/204 和管线请求验收;Linux、慢客户端规模、TLS 和持续运行压测仍待在目标环境验证。
- 已验证 `MaxConnections` 满载时快速拒绝新连接、请求完成后释放容量;后续仍需在目标部署环境观察文件描述符、内核 socket 缓冲和反向代理联动。 - 已验证 `MaxConnections` 满载时快速拒绝新连接、请求完成后释放容量;后续仍需在目标部署环境观察文件描述符、内核 socket 缓冲和反向代理联动。
- 已用 8 个并发 worker 完成 800 次建连/断连 race 验收;真实部署仍需补文件描述符和跨平台 socket 行为观测。 - 已用 8 个并发 worker 完成 800 次建连/断连 race 验收;真实部署仍需补文件描述符和跨平台 socket 行为观测。

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@@ -16,6 +16,8 @@ registerRoutes(application) // 与 omni.New() 复用同一份业务注册代码
`transport/native` 是第一版自研 HTTP/1.1 服务端:它自己管理 TCP listener、连接、Keep-Alive、请求解析、响应写回和优雅关闭,再把请求交给现有 `http.Handler`。请求体支持 `Content-Length` 和 chunked,并统一受 `MaxBodyBytes` 限制;其他传输编码会被拒绝。它仍使用标准 `http.Request` / `http.ResponseWriter` 作为业务桥接,因此不会影响现有 Handler / Service。 `transport/native` 是第一版自研 HTTP/1.1 服务端:它自己管理 TCP listener、连接、Keep-Alive、请求解析、响应写回和优雅关闭,再把请求交给现有 `http.Handler`。请求体支持 `Content-Length` 和 chunked,并统一受 `MaxBodyBytes` 限制;其他传输编码会被拒绝。它仍使用标准 `http.Request` / `http.ResponseWriter` 作为业务桥接,因此不会影响现有 Handler / Service。
业务 Handler 需要流式返回时可以断言 `http.Flusher` 并调用 `Flush()`;HTTP/1.1 会自动使用 chunked 响应,普通未 Flush 的响应仍自动生成 `Content-Length`。HTTP/1.0 没有 chunked framing,会退回到写完后关闭连接。
服务端不是把连接交给一个全局串行 worker,而是每条连接独立处理请求;Keep-Alive 负责复用客户端连接,`Server` 内部的 `sync.Pool` 负责复用小型 Reader、响应对象和连接状态。Reader 默认只有 4 KiB,需要处理大请求头时按需增长。需要保护内存上限时,可以设置 `MaxConnections` 和 `MaxConcurrentRequests`;超出连接上限的连接会被关闭,超出请求并发上限的请求返回 503,不会无限排队。 服务端不是把连接交给一个全局串行 worker,而是每条连接独立处理请求;Keep-Alive 负责复用客户端连接,`Server` 内部的 `sync.Pool` 负责复用小型 Reader、响应对象和连接状态。Reader 默认只有 4 KiB,需要处理大请求头时按需增长。需要保护内存上限时,可以设置 `MaxConnections` 和 `MaxConcurrentRequests`;超出连接上限的连接会被关闭,超出请求并发上限的请求返回 503,不会无限排队。
这个设计借鉴了 Nginx 的资源边界,但没有照搬它的进程模型:Nginx 用少量 worker 进程和事件机制管理大量连接,并用 `worker_connections` 限制每个 worker 的同时连接数;Go runtime 自己已经用 epoll / kqueue 等网络轮询器唤醒阻塞的 goroutine,因此 native 采用“accept loop + 每连接轻量 goroutine + 请求并发闸门”的等价实现。这样业务 Handler 可以继续执行同步代码,慢请求不会阻塞其他连接;只有在真实压测证明 goroutine 调度或协议状态机成为瓶颈时,才需要继续下沉为手写事件循环。 这个设计借鉴了 Nginx 的资源边界,但没有照搬它的进程模型:Nginx 用少量 worker 进程和事件机制管理大量连接,并用 `worker_connections` 限制每个 worker 的同时连接数;Go runtime 自己已经用 epoll / kqueue 等网络轮询器唤醒阻塞的 goroutine,因此 native 采用“accept loop + 每连接轻量 goroutine + 请求并发闸门”的等价实现。这样业务 Handler 可以继续执行同步代码,慢请求不会阻塞其他连接;只有在真实压测证明 goroutine 调度或协议状态机成为瓶颈时,才需要继续下沉为手写事件循环。

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@@ -334,6 +334,7 @@ func (s *Server) serveConnection(baseCtx context.Context, state *connection) {
state.active.Store(true) state.active.Store(true)
writer := s.writerPool.Get().(*responseWriter) writer := s.writerPool.Get().(*responseWriter)
writer.reset(request.Method) writer.reset(request.Method)
writer.configure(request, state.conn, closeAfter, s.WriteTimeout)
requestSlot := false requestSlot := false
if slots := s.requestSlots; slots != nil { if slots := s.requestSlots; slots != nil {
select { select {
@@ -378,10 +379,11 @@ func (s *Server) serveConnection(baseCtx context.Context, state *connection) {
if requestSlot { if requestSlot {
<-s.requestSlots <-s.requestSlots
} }
shouldClose := closeAfter || writer.closeAfter || closing
writer.reset("") writer.reset("")
s.writerPool.Put(writer) s.writerPool.Put(writer)
state.active.Store(false) state.active.Store(false)
if closeAfter || closing { if shouldClose {
return return
} }
} }
@@ -724,6 +726,15 @@ type responseWriter struct {
wroteHeader bool wroteHeader bool
body bytes.Buffer body bytes.Buffer
requestMethod string requestMethod string
protoMajor int
protoMinor int
conn net.Conn
closeAfter bool
writeTimeout time.Duration
streaming bool
chunked bool
streamingClose bool
writeErr error
} }
func newResponseWriter(method string) *responseWriter { func newResponseWriter(method string) *responseWriter {
@@ -742,6 +753,23 @@ func (w *responseWriter) reset(method string) {
w.body.Reset() w.body.Reset()
} }
w.requestMethod = method w.requestMethod = method
w.protoMajor = 0
w.protoMinor = 0
w.conn = nil
w.closeAfter = false
w.writeTimeout = 0
w.streaming = false
w.chunked = false
w.streamingClose = false
w.writeErr = nil
}
func (w *responseWriter) configure(request *http.Request, conn net.Conn, closeAfter bool, timeout time.Duration) {
w.protoMajor = request.ProtoMajor
w.protoMinor = request.ProtoMinor
w.conn = conn
w.closeAfter = closeAfter
w.writeTimeout = timeout
} }
func (w *responseWriter) Header() http.Header { return w.header } func (w *responseWriter) Header() http.Header { return w.header }
@@ -755,13 +783,121 @@ func (w *responseWriter) WriteHeader(status int) {
} }
func (w *responseWriter) Write(data []byte) (int, error) { func (w *responseWriter) Write(data []byte) (int, error) {
if w.writeErr != nil {
return 0, w.writeErr
}
if !w.wroteHeader { if !w.wroteHeader {
w.WriteHeader(http.StatusOK) w.WriteHeader(http.StatusOK)
} }
if w.streaming {
written, err := w.writeStream(data)
if err != nil {
w.writeErr = err
}
return written, err
}
return w.body.Write(data) return w.body.Write(data)
} }
// Flush implements http.Flusher. Once a response is flushed, HTTP/1.1 uses
// chunked framing unless the handler supplied Content-Length. HTTP/1.0 falls
// back to close-delimited output because it has no chunked framing.
func (w *responseWriter) Flush() {
if w.writeErr != nil || w.streaming || w.requestMethod == http.MethodHead || w.status == http.StatusNoContent ||
w.status == http.StatusResetContent || w.status == http.StatusNotModified || (w.status >= 100 && w.status < 200) {
return
}
if err := w.beginStream(); err != nil {
w.writeErr = err
}
}
func (w *responseWriter) beginStream() error {
if w.conn == nil {
return errors.New("go-omni/native: response stream is not connected")
}
if !w.wroteHeader {
w.status = http.StatusOK
w.wroteHeader = true
}
if w.requestMethod == http.MethodHead || w.status == http.StatusNoContent || w.status == http.StatusResetContent ||
w.status == http.StatusNotModified || (w.status >= 100 && w.status < 200) {
return nil
}
contentLength := w.header.Get("Content-Length")
w.chunked = contentLength == "" && w.protoMajor == 1 && w.protoMinor == 1
if w.chunked {
w.header.Set("Transfer-Encoding", "chunked")
} else if contentLength == "" {
w.streamingClose = true
}
closeAfter := w.closeAfter || w.streamingClose
if closeAfter {
w.header.Set("Connection", "close")
}
w.closeAfter = closeAfter
if err := w.writeHeaders(w.conn); err != nil {
return err
}
w.streaming = true
buffered := w.body.Bytes()
w.body.Reset()
if len(buffered) == 0 {
return nil
}
_, err := w.writeStream(buffered)
return err
}
func (w *responseWriter) writeStream(data []byte) (int, error) {
if len(data) == 0 {
return 0, nil
}
if w.conn == nil {
return 0, errors.New("go-omni/native: response stream is not connected")
}
if w.chunked {
var prefix [32]byte
framed := strconv.AppendInt(prefix[:0], int64(len(data)), 16)
framed = append(framed, '\r', '\n')
if err := w.writeBytes(framed); err != nil {
return 0, err
}
if err := w.writeBytes(data); err != nil {
return 0, err
}
if err := w.writeBytes([]byte("\r\n")); err != nil {
return 0, err
}
return len(data), nil
}
if err := w.writeBytes(data); err != nil {
return 0, err
}
return len(data), nil
}
func (w *responseWriter) writeBytes(data []byte) error {
if w.writeTimeout > 0 {
_ = w.conn.SetWriteDeadline(time.Now().Add(w.writeTimeout))
}
return writeAll(w.conn, data)
}
func (w *responseWriter) writeTo(conn net.Conn, closeAfter bool, timeout time.Duration) error { func (w *responseWriter) writeTo(conn net.Conn, closeAfter bool, timeout time.Duration) error {
if w.streaming {
if w.writeErr != nil {
_ = conn.SetWriteDeadline(time.Time{})
return w.writeErr
}
if w.chunked {
if err := w.writeBytes([]byte("0\r\n\r\n")); err != nil {
w.writeErr = err
}
}
_ = conn.SetWriteDeadline(time.Time{})
return w.writeErr
}
if timeout > 0 { if timeout > 0 {
_ = conn.SetWriteDeadline(time.Now().Add(timeout)) _ = conn.SetWriteDeadline(time.Now().Add(timeout))
} }
@@ -775,7 +911,7 @@ func (w *responseWriter) writeTo(conn net.Conn, closeAfter bool, timeout time.Du
if noBody { if noBody {
body = nil body = nil
} }
if w.header.Get("Content-Length") == "" && w.status >= 200 && w.status != http.StatusNoContent && w.status != http.StatusNotModified && w.status != http.StatusResetContent { if w.header.Get("Content-Length") == "" && w.header.Get("Transfer-Encoding") == "" && w.status >= 200 && w.status != http.StatusNoContent && w.status != http.StatusNotModified && w.status != http.StatusResetContent {
w.header.Set("Content-Length", strconv.Itoa(len(w.body.Bytes()))) w.header.Set("Content-Length", strconv.Itoa(len(w.body.Bytes())))
} }
if closeAfter { if closeAfter {
@@ -808,7 +944,56 @@ func (w *responseWriter) writeTo(conn net.Conn, closeAfter bool, timeout time.Du
} }
output.WriteString("\r\n") output.WriteString("\r\n")
output.Write(body) output.Write(body)
_, err := conn.Write(output.Bytes()) err := writeAll(conn, output.Bytes())
_ = conn.SetWriteDeadline(time.Time{}) _ = conn.SetWriteDeadline(time.Time{})
return err return err
} }
func (w *responseWriter) writeHeaders(conn net.Conn) error {
if w.writeTimeout > 0 {
_ = conn.SetWriteDeadline(time.Now().Add(w.writeTimeout))
}
keys := make([]string, 0, len(w.header))
for key := range w.header {
keys = append(keys, key)
}
sort.Strings(keys)
var output bytes.Buffer
output.WriteString("HTTP/1.1 ")
output.WriteString(strconv.Itoa(w.status))
output.WriteByte(' ')
output.WriteString(http.StatusText(w.status))
output.WriteString("\r\n")
for _, key := range keys {
if !validToken(key) {
return errors.New("invalid response header name")
}
for _, value := range w.header.Values(key) {
if !validHeaderValue(value) {
return errors.New("invalid response header")
}
output.WriteString(key)
output.WriteString(": ")
output.WriteString(value)
output.WriteString("\r\n")
}
}
output.WriteString("\r\n")
return writeAll(conn, output.Bytes())
}
func writeAll(conn net.Conn, data []byte) error {
for len(data) > 0 {
written, err := conn.Write(data)
if written > 0 {
data = data[written:]
}
if err != nil {
return err
}
if written == 0 {
return io.ErrShortWrite
}
}
return nil
}

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@@ -225,6 +225,60 @@ func TestServerPipelinedRequestsAndLargeBody(t *testing.T) {
} }
} }
func TestServerFlushesChunkedResponses(t *testing.T) {
flushed := make(chan struct{})
release := make(chan struct{})
application := omni.NewWithRouter(netrouter.New())
application.GET("/stream", func(ctx *omni.Context) error {
flusher, ok := ctx.Raw().(http.Flusher)
if !ok {
return fmt.Errorf("native response writer does not implement http.Flusher")
}
ctx.Raw().Header().Set("Content-Type", "text/plain")
_, _ = io.WriteString(ctx.Raw(), "one\n")
flusher.Flush()
close(flushed)
<-release
_, _ = io.WriteString(ctx.Raw(), "two\n")
return nil
})
server, listener, done := startServer(t, application)
defer stopServer(t, server, listener, done)
conn, err := net.Dial("tcp", listener.Addr().String())
if err != nil {
t.Fatal(err)
}
defer conn.Close()
reader := bufio.NewReader(conn)
_, _ = io.WriteString(conn, "GET /stream HTTP/1.1\r\nHost: test\r\nConnection: close\r\n\r\n")
response, err := http.ReadResponse(reader, &http.Request{Method: http.MethodGet})
if err != nil {
t.Fatal(err)
}
if response.StatusCode != http.StatusOK || response.TransferEncoding == nil || response.TransferEncoding[0] != "chunked" {
response.Body.Close()
t.Fatalf("expected chunked response, status=%d transfer=%v", response.StatusCode, response.TransferEncoding)
}
select {
case <-flushed:
case <-time.After(time.Second):
response.Body.Close()
t.Fatal("handler did not flush response")
}
first := make([]byte, len("one\n"))
if _, err := io.ReadFull(response.Body, first); err != nil || string(first) != "one\n" {
response.Body.Close()
t.Fatalf("unexpected first stream chunk: %q error=%v", first, err)
}
close(release)
rest, err := io.ReadAll(response.Body)
response.Body.Close()
if err != nil || string(rest) != "two\n" {
t.Fatalf("unexpected remaining stream body: %q error=%v", rest, err)
}
}
func TestServerProtocolBoundaries(t *testing.T) { func TestServerProtocolBoundaries(t *testing.T) {
application := omni.NewWithRouter(netrouter.New()) application := omni.NewWithRouter(netrouter.New())
application.GET("/health", func(ctx *omni.Context) error { return ctx.OK("ok") }) application.GET("/health", func(ctx *omni.Context) error { return ctx.OK("ok") })