go语言系列-TCP编程

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TCP编程

Go的主要设计目标之一就是面向大规模后端服务程序，网络通信这块是服务端，程序必不可少也是至关重要的一部分

网络编程基本介绍

网络编程有两种

TCP socket编程，是网络编程的主流。之所以叫Tcp socket 编程，是因为底层基于Tcp/ip协议的。比如：QQ聊天

b/s结构的http编程，使用浏览器去访问服务器时，使用的就是http协议，而http底层依旧是用tcp socket实现的。比如：京东商城【属于go web开发范畴】

计算机间要相互通讯，必须要是用网线、网卡或者无线网卡

协议(tcp/ip)

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简写，中文译名为传输控制协议/因特网互联协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，简单地说，就是由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的

OSI与TCP/IP参考模型

书籍推荐《tcp/ip协议3卷》

IP地址

每个internet上的主机和路由器都有一个ip地址，它包括网络号和主机号，ip地址有ipv4(32位)或者ipv6(128位)可以ipconfig查看

端口(port)-介绍

这里所指的端口不是指物理意义上的端口，而是特指TCP/IP协议中的端口，是逻辑意义上的端口

如果把IP地址比作一间房子，端口就是出入这间房子的门。真正的房子只有几个门，但是IP地址的端口可以有65536(即：256 × 256)个之多！端口是通过端口号来标记的，端口号只有整数，范围是从0到65535(256 × 256 - 1)

端口-分类

0号是保留端口

1 - 1024 是固定端口(程序员不要使用

又叫有名端口，即被某些程序固定使用，一般程序员不使用

22：SSH远程登陆协议 23：telnet使用 21：ftp使用 25：smtp使用 80：iis使用 7：echo 使用

1025 - 65535 是动态端口

这些端口，程序员可以使用

端口-使用注意

在计算机(尤其是服务器)要尽可能少开端口
一个端口只能被一个程序监听
如果使用netstat -an 可以查看本机有哪些端口在监听
可以使用netstat -anb 来查看监听端口的pid，再结合任务管理器关闭不安全的端口

tcp socket编程的客户端和服务端

tcp socket 编程，简称socket编程，下图为Go socket编程中客户端和服务器端的网络分布

tcp socket编程的快速入门

服务端的处理流程

监听端口8888
接收客户端的tcp链接，建立客户端和服务器端的链接
创建goroutine，处理该链接的请求(通常客户端会通过链接发送请求包)

客户端的处理流程

建立与服务端的链接
发送请求数据[终端]，接收服务器端返回的结果数据
关闭链接

简单的程序示意图

代码实现

服务器端功能：

1．编写一个服务器端程序，在8888端口监听

2．可以和多个客户端创造链接

3．链接成功后，客户端可以发送数据，服务器端接受数据，并显示在终端上

4．先使用telnet来测试，然后编写客户端程序来测试

import (
   "fmt"
   "net" //做网络socket开发时，net包含有我们需要所有的方法和函数
   _"io"
)

func process(conn net.Conn)  {
   //这里我们循环的接受客户端发送的数据
   defer conn.Close() //关闭conn
   for {
      //创建一个新的切片
      buf := make([]byte,1024)
      //conn.Read(buf)
      //1. 等待客户端通过conn发送信息
      //2. 如果客户端没有write[发送]，那么协程就阻塞在这里
      fmt.Printf("服务器在等待客户端%s 发送信息\n", conn.RemoteAddr().String())
      n, err := conn.Read(buf) //从conn读取
      if err != nil {
         fmt.Printf("客户端退出 err = %v", err)
         return // !!!
      }
      //3. 显示客户端发送的内容到服务器的终端
      fmt.Print(string(buf[:n]))
   }
}
func main()  {
   fmt.Println("服务器开始监听...")
   //net.Listen("tcp", "0.0.0.0:8888")
   //1. tcp 表示使用网络协议是tcp
   //2. 0.0.0.0:8888 表示在本地监听 8888端口
   listen, err := net.Listen("tcp","0.0.0.0:8888")
   if err != nil {
      fmt.Println("listen err = ", err)
      return
   }
   defer listen.Close() // 延时关闭listen
   //循环等待客户端来链接我
   for {
      //等待客户端链接
      fmt.Println("等待客户端来链接...")
      conn, err := listen.Accept()
      if err != nil {
         fmt.Println("Accept() err =", err)
      } else {
         fmt.Printf("Accept() suc con = %v 客户端 ip = %v\n", conn, conn.RemoteAddr().String())
      }
      //这里准备其一个协程，为客户端服务
      go process(conn)
   }
   //fmt.Printf("liaten suc = %v\n",listen)
}

客户端功能：

1．编写一个客户端端程序，能链接到服务器端的8888端口

2．客户端可以发送单行数据，然后就退出

3．能通过终端输入数据(输入一行发送一行)，并发送给服务器端

4．在终端输入exit，表示退出程序

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

func main()  {
   conn, err := net.Dial("tcp", "0.0.0.0:8888")
   if err != nil {
      fmt.Println("client dial err = ", err)
      return
   }
   //功能一：客户端可以发送单行数据，然后就退出
   reader := bufio.NewReader(os.Stdin) //os.Stdin 代表标准输入[终端]
   //从终端读取一行用户输入，并准备发送给服务器
   line, err := reader.ReadString('\n')
   if err != nil {
      fmt.Println("readString err = ", err)
   }
   //再将line发送给服务器
   n, err := conn.Write([]byte(line))
   if err != nil {
      fmt.Println("conn.Write err =", err)
   }
   fmt.Printf("客户端发送了 %d 字节的数据，并退出", n)
}

验证先执行服务端程序再执行客户端程序

服务器开始监听...
等待客户端来链接...
Accept() suc con = &{{0xc00007e2c0}} 客户端 ip = 127.0.0.1:65393
等待客户端来链接...
服务器在等待客户端127.0.0.1:65393 发送信息

对客户端进行改进

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

func main()  {
   conn, err := net.Dial("tcp", "0.0.0.0:8888")
   if err != nil {
      fmt.Println("client dial err = ", err)
      return
   }
   //功能一：客户端可以发送单行数据，然后就退出
   reader := bufio.NewReader(os.Stdin) //os.Stdin 代表标准输入[终端]
   for {
      //从终端读取一行用户输入，并准备发送给服务器
      line, err := reader.ReadString('\n')
      if err != nil {
         fmt.Println("readString err = ", err)
      }
      //如果用户输入的是exit就退出
      line = strings.Trim(line, " \r\n")
      if line == "exit" {
         fmt.Println("客户端退出...")
         break
      }

      //再将line发送给服务器
      _, err = conn.Write([]byte(line + "\n"))
      if err != nil {
         fmt.Println("conn.Write err =", err)
      }
   }
   //fmt.Printf("客户端发送了 %d 字节的数据，并退出", n)
}

验证

hello zisefeizhu

服务器开始监听...
等待客户端来链接...
Accept() suc con = &{{0xc0000902c0}} 客户端 ip = 127.0.0.1:49248
等待客户端来链接...
服务器在等待客户端127.0.0.1:49248 发送信息
hello zisefeizhu
服务器在等待客户端127.0.0.1:49248 发送信息