なぜServeHTTPを実装しているだけで呼ばれるのかがわからない

Question

お世話になります。低レベルな質問かもしれませんが、解決したいので質問させてください。
こちらのコードでは、 main()の中でrootHandler(loginHandler)とすることで内部でServeHTTPが呼ばれているようです。
しかし、なぜ勝手に呼ばれるのでしょうか？どこがどうなって呼ばれる仕組みになっているのか教えていただきたいです。
よろしくお願いいたします。

// Use as a wrapper around the handler functions.
type rootHandler func(http.ResponseWriter, *http.Request) error

func loginHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) error {
	if r.Method != http.MethodPost {
		return NewHTTPError(nil, 405, "Method not allowed.")
	}

	body, err := ioutil.ReadAll(r.Body) // Read request body.
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("Request body read error : %v", err)
	}

	// Parse body as json.
	var schema loginSchema
	if err = json.Unmarshal(body, &schema); err != nil {
		return NewHTTPError(err, 400, "Bad request : invalid JSON.")
	}

	ok, err := loginUser(schema.Username, schema.Password)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("loginUser DB error : %v", err)
	}

	if !ok { // Authentication failed.
		return NewHTTPError(nil, 401, "Wrong password or username.")
	}
	w.WriteHeader(200) // Successfully authenticated. Return access token?
	return nil
}

// rootHandler implements http.Handler interface.
func (fn rootHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	err := fn(w, r) // Call handler function
	if err == nil {
		return
	}
	// This is where our error handling logic starts.
	log.Printf("An error accured: %v", err) // Log the error.

	clientError, ok := err.(ClientError) // Check if it is a ClientError.
	if !ok {
		// If the error is not ClientError, assume that it is ServerError.
		w.WriteHeader(500) // return 500 Internal Server Error.
		return
	}

	body, err := clientError.ResponseBody() // Try to get response body of ClientError.
	if err != nil {
		log.Printf("An error accured: %v", err)
		w.WriteHeader(500)
		return
	}
	status, headers := clientError.ResponseHeaders() // Get http status code and headers.
	for k, v := range headers {
		w.Header().Set(k, v)
	}
	w.WriteHeader(status)
	w.Write(body)
}

func main() {
	// Notice rootHandler.
	http.Handle("/login/", rootHandler(loginHandler))
	log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))
}

Answer 1

Goではあらゆる非インターフェース型の定義に対しメソッドを追加することができます。

rootHandlerと名付けた「func(http.ResponseWriter, *http.Request) error」型（関数型）に
ServeHTTPというメソッドを追加しているのが上記のコードです。

http.Handleの第二引数は「http.Handler」というインターフェース型です。
その定義内容を見ると以下のように書かれています。

type Handler interface{
    ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request)
}

つまり、rootHandlerは「ServeHTTP(w ResponseWriter, r *Request)」メソッドを持つので、
http.Handlerインターフェースと互換があります。
なので「rootHandler(loginHandler)」はhttp.Handleの第二引数に引き渡すことができます。

ざっくり説明すると、Goのhttpサーバー実装はHTTPリクエストのURLにしたがってhttp.Handlerインターフェースと互換のあるインスタンスのServeHTTPメソッドを呼ぶ仕掛けになっています。

http.ListenAndServeの実装は以下のようになっていて、ここから順次掘り下げていけば、
ServeHTTPメソッドを呼ぶ箇所にたどり着けるとは思います。（だいぶ読み進める必要はありますが）

func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error {
	server := &Server{Addr: addr, Handler: handler}
	return server.ListenAndServe()
}

また、ListenAndServeの第二引数にnilを渡した場合、http.DefaultServeMuxが代わりに使われます。
http.Handleを呼ぶとhttp.DefaultServeMuxにパスプレフィックスとハンドラインスタンスをセットで記録しています。
http.DefaultServeMuxもまたhttp.Handlerを満たすインスタンスでリクエストのたびにServeHTTPメソッドが呼ばれます。

これらが連携してハンドラのServeHTTPが呼ばれる仕掛けになっています。

いろいろ省略している記述を省略せずに書くと以下のようになります
https://play.golang.org/p/ZgQau4jhyc3

package main

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

type loginFunc func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) error

func login(w http.ResponseWriter, r *http.Request) error {
	return nil
}

func (f loginFunc) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	if err := f(w, r); err != nil {
		http.Error(w, "login failed", http.StatusForbidden)
		return
	}
	fmt.Fprintf(w, "hello")
}

func main() {
	mux := http.NewServeMux()
	mux.Handle("/", loginFunc(login))
	server := &http.Server{Addr: ":8080", Handler: mux}
	if err := server.ListenAndServe(); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}