Golang中net/http包的h2_bundle.go导致应用挂起问题

Golang中net/http包的h2_bundle.go导致应用挂起问题 你好！

我使用第三方软件结合自己的代码构建了一个支持HTTP/2的反向代理。有时请求会陷入无限等待而挂起。通过使用Delve调试器，我发现问题发生在 https://golang.org/src/net/http/h2_bundle.go 文件中的 writeHeaders 或 writeDataFromHandler 函数里。但我完全不清楚为什么会发生这种情况。我应该使用哪些工具来找出这种行为的原因呢？

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详细问题描述：https://github.com/golang/go/issues/42534

更多关于Golang中net/http包的h2_bundle.go导致应用挂起问题的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html


这是一个典型的HTTP/2流控制阻塞问题。当客户端读取速度跟不上服务器写入速度时，writeDataFromHandler会在流控制窗口耗尽时阻塞。以下是诊断和复现该问题的具体方法：

1. 启用HTTP/2调试日志

import (
    "net/http"
    "net/http/httptrace"
    "golang.org/x/net/http2"
    "golang.org/x/net/http2/hpack"
)

// 在初始化时添加
func enableH2Debug() {
    http2.VerboseLogs = true
    hpack.VerboseLogs = true
}

2. 使用pprof分析goroutine阻塞

import (
    "net/http"
    _ "net/http/pprof"
)

func main() {
    // 启用pprof
    go func() {
        http.ListenAndServe("localhost:6060", nil)
    }()
    
    // 你的服务器代码
}

然后访问 http://localhost:6060/debug/pprof/goroutine?debug=2 查看阻塞的goroutine堆栈。

3. 创建最小复现示例

package main

import (
    "io"
    "net/http"
    "time"
)

func slowReaderHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    // 模拟慢速客户端
    w.WriteHeader(http.StatusOK)
    
    // 快速写入大量数据
    data := make([]byte, 1024*1024) // 1MB
    for i := 0; i < 100; i++ { // 尝试写入100MB
        select {
        case <-r.Context().Done():
            return // 客户端断开
        default:
            _, err := w.Write(data)
            if err != nil {
                return
            }
            w.(http.Flusher).Flush()
        }
    }
}

func main() {
    http.HandleFunc("/slow", slowReaderHandler)
    
    srv := &http.Server{
        Addr:              ":8080",
        ReadHeaderTimeout: 5 * time.Second,
        IdleTimeout:       30 * time.Second,
    }
    
    // 启用HTTP/2
    srv.ListenAndServe()
}

4. 使用trace工具分析

import (
    "os"
    "runtime/trace"
)

func startTrace() {
    f, _ := os.Create("trace.out")
    trace.Start(f)
    defer trace.Stop()
}

运行后使用 go tool trace trace.out 分析HTTP/2帧的发送和接收时序。

5. 检查流控制窗口状态

import (
    "context"
    "net/http"
    "golang.org/x/net/http2"
)

func checkFlowControl(h2Transport *http2.Transport) {
    // 获取连接状态
    conn := h2Transport.ConnPool().GetClientConn(context.Background(), "example.com")
    if sc, ok := conn.(interface {
        State() http2.ConnState
    }); ok {
        state := sc.State()
        // 检查流窗口大小
        _ = state.Streams[0].FlowControlWindow // 窗口大小
    }
}

6. 使用Delve设置断点分析

# 在关键函数设置断点
dlv debug yourprogram.go
(dlv) break h2_bundle.go:writeDataFromHandler
(dlv) break h2_bundle.go:writeHeaders
(dlv) condition <breakpoint-id> 'len(data) > 65536'  # 条件断点
(dlv) goroutines -with label=http2

7. 监控HTTP/2帧

import (
    "net/http"
    "golang.org/x/net/http2"
)

type debugFramer struct {
    http2.Framer
}

func (df *debugFramer) WriteData(streamID uint32, endStream bool, data []byte) error {
    // 记录数据帧信息
    log.Printf("WriteData: stream=%d, len=%d, window=%v", 
        streamID, len(data), df.GetFlowControlWindow())
    return df.Framer.WriteData(streamID, endStream, data)
}

最常见的原因是：

  1. 客户端读取停滞导致流控制窗口为0
  2. 服务器未正确处理http.ErrAbortHandler
  3. 请求体未完全读取导致连接卡住

使用上述工具组合可以定位到具体的阻塞位置和原因。

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