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Go 套接字 Socket 编程 - 快速使用

net 包地址

这里就不过多介绍这个包了,这个包属于 Golang 提供的网络底层包了,一般情况只是使用 Dial, Listen, Accept, Conn 方法(接口),下面介绍下它的用法

TCP 连接​

  • 服务端和客户端初始化 socket,得到文件描述符;
  • 服务端调用 bind,将绑定在 IP 地址和端口;
  • 服务端调用 listen,进行监听;
  • 服务端调用 accept,等待客户端连接;
  • 客户端调用 connect,向服务器端的地址和端口发起连接请求;
  • 服务端 accept 返回用于传输的 socket 的文件描述符;
  • 客户端调用 write 写入数据;服务端调用 read 读取数据;
  • 客户端断开连接时,会调用 close,那么服务端 read 读取数据的时候,就会读取到了 EOF,待处理完数据后,服务端调用 close,表示连接关闭。

这里需要注意的是,服务端调用 accept 时,连接成功了会返回一个已完成连接的 socket,后续用来传输数据。

简单来说一个 TCP 客户端进行 TCP 通信的流程如下:

  1. 建立与服务端的链接
  2. 进行数据收发
  3. 关闭链接

Server 端​

注意,这个监听的 IP 地址要填本机的 局域网/外网 地址才能监听到其它主机发来的请求,如果是 127.0.0.1 只能监听到本地的服务

package main

import (
"bufio"
"fmt"
"net"
)

func process(conn net.Conn) {
// 处理完关闭连接
defer conn.Close()

// 针对当前连接做发送和接受操作
for {
reader := bufio.NewReader(conn)
var buf [128]byte
n, err := reader.Read(buf[:])
if err != nil {
fmt.Printf("read from conn failed, err:%v\n", err)
break
}

recv := string(buf[:n])
fmt.Printf("收到的数据:%v\n", recv)

// 将接受到的数据返回给客户端
_, err = conn.Write([]byte("ok"))
if err != nil {
fmt.Printf("write from conn failed, err:%v\n", err)
break
}
}
}

func main() {
// 建立 tcp 服务
listen, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:9090")
if err != nil {
fmt.Printf("listen failed, err:%v\n", err)
return
}

for {
// 等待客户端建立连接
conn, err := listen.Accept()
if err != nil {
fmt.Printf("accept failed, err:%v\n", err)
continue
}
// 启动一个单独的 goroutine 去处理连接
go process(conn)
}
}

Client 端​

package main

import (
"bufio"
"fmt"
"net"
"os"
"strings"
)

func main() {
// 1、与服务端建立连接
conn, err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:9090")
if err != nil {
fmt.Printf("conn server failed, err:%v\n", err)
return
}
// 2、使用 conn 连接进行数据的发送和接收
input := bufio.NewReader(os.Stdin)
for {
s, _ := input.ReadString('\n')
s = strings.TrimSpace(s)
if strings.ToUpper(s) == "Q" {
return
}

_, err = conn.Write([]byte(s))
if err != nil {
fmt.Printf("send failed, err:%v\n", err)
return
}
// 从服务端接收回复消息
var buf [1024]byte
n, err := conn.Read(buf[:])
if err != nil {
fmt.Printf("read failed:%v\n", err)
return
}
fmt.Printf("收到服务端回复:%v\n", string(buf[:n]))
}
}

UDP 发送数据​

UDP 协议(User Datagram Protocol)中文名称是用户数据报协议,是OSI(Open System Interconnection,开放式系统互联)参考模型中一种无连接的传输层协议,不需要建立连接就能直接进行数据发送和接收,属于不可靠的、没有时序的通信,但是UDP协议的实时性比较好,通常用于视频直播相关领域。

Server 端​

package main

import (
"fmt"
"net"
)

func main() {
// 建立 udp 服务器
listen, err := net.ListenUDP("udp", &net.UDPAddr{
IP: net.IPv4(0, 0, 0, 0),
Port: 9090,
})

if err != nil {
fmt.Printf("listen failed error:%v\n", err)
return
}
defer listen.Close() // 使用完关闭服务

for {
// 接收数据
var data [1024]byte
n, addr, err := listen.ReadFromUDP(data[:])
if err != nil {
fmt.Printf("read data error:%v\n", err)
return
}
fmt.Printf("addr:%v\t count:%v\t data:%v\n", addr, n, string(data[:n]))
// 发送数据
_, err = listen.WriteToUDP(data[:n], addr)
if err != nil {
fmt.Printf("send data error:%v\n", err)
return
}
}
}

Client 端​

package main

import (
"fmt"
"net"
)

func main() {
// 建立服务
listen, err := net.DialUDP("udp", nil, &net.UDPAddr{
IP: net.IPv4(0, 0, 0, 0),
Port: 9090,
})
if err != nil {
fmt.Printf("listen udp server error:%v\n", err)
}
defer listen.Close()

// 发送数据
sendData := []byte("Hello server")
_, err = listen.Write(sendData) // 发送数据
if err != nil {
fmt.Println("发送数据失败,err:", err)
return
}

// 接收数据
data := make([]byte, 4096)
n, remoteAddr, err := listen.ReadFromUDP(data) // 接收数据
if err != nil {
fmt.Println("接收数据失败,err:", err)
return
}
fmt.Printf("recv:%v addr:%v count:%v\n", string(data[:n]), remoteAddr, n)
}

con.Read 和 ioutil.ReadAll 区别​

在 socket-tcp 的代码中大致这两种接受数据的方法,con.Read 以及 ioutil.ReadAll,这两种方法的区别是什么,以及他们的使用方法。

// 在socket中,Read方法直接读取一段指定长度的字节,当然这个方法也是阻塞的,如果对面没有发送数据,他会一直等到超时,
func (c *conn) Read(b []byte) (int, error)

// 他一直读取直到读取到err或eof,就是出错或者到文件结束标志,一般用来一次性获取所有的流数据。
reader := bufio.NewReader(conn)
ioutil.ReadAll(reader)

这两个方法 con.Read 和 ioutil.ReadAll 都可以读取,但是 ioutil.ReadAll 要收到 error 或者 EOF 才会返回,也就是说如果发送端发送数据后,调用 Close 关闭连接,不等待服务端的返回数据,服务端可以用 ioutil.ReadAll 来读取数据,它可以判断出 EOF 后读取结束。

但如果客户端发送数据后,没有关闭,而是等待服务端的数据返回,用 ReadAll 是不行的,长连接交互的话就用 Read。

Reference​

Write to Client UDP Socket in Go Socket Server 套接字级编程 Go 语言使用 net 包实现 Socket 网络编程 golang socket中tcp中的ioutil.ReadAll阻塞的问题