一篇文章带你了解Go语言基础之网络编程

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前言

Hi，大家好呀，我是码农，星期八，我们身处21世纪，我们的世界已经在不知不觉中，就像很多网一样在互联互通。

互联网是一个统称，目前比较常用的有TCP，UDP协议。

当然，还有很多其他的协议，但是本次主要讲最常用的TCP和UDP协议。

socker编程

我们所学的TCP和UDP，统称为Socker编程，也叫做套接字编程。

多台机器要实现互相通讯，其实是一个非常复杂的过程，底层从铺设网线，网线接口，交换机，路由器，在到规定各种协议。

再到应用层QQ，微信等软件。

如果没有一套标准，每次使用都要自己去实现，可能每个程序员都不是掉头发那么简单了!

有了Socker之后，Socker会在应用层之前，将各种繁琐的的底层操作隐藏，我们可能只需要Socker.TCP就实现了TCP协议的通讯。

Go语言TCP

TCP属于稳定的，可靠的长连接，

既然要涉及通讯，必然有两个终端，最起码一个是服务端，一个是客户端，就像我们的淘宝，我们每次打开淘宝，都要去链接它，当然，淘宝可不直接是TCP。

服务端

在Go中实现服务端，并且在服务端并发很简单，只需要将每个连接让一个协程处理即可!

代码

package main 
 
import ( 
    "bufio" 
    "fmt" 
    "net" 
) 
 
func process(conn net.Conn) { 
    defer conn.Close() 
    for { 
        reader := bufio.NewReader(conn) 
        buf := make([]byte， 128) 
        n， err := reader.Read(buf) 
        if err != nil { 
            fmt.Println("数据读取失败"， err) 
            return 
        } 
        recvStr := string(buf[:n]) 
        fmt.Println("客户端发送过来的值:"， recvStr) 
} 
 
} 
func main() { 
    lister， err := net.Listen("tcp"， "0.0.0.0:8008") 
    if err != nil { 
        fmt.Println("连接失败"， err) 
} 
    for { 
        fmt.Println("等待建立连接，此时会阻塞住") 
        conn， err := lister.Accept() //等待建立连接 
        fmt.Println("连接建立成功，继续") 
        if err != nil { 
            fmt.Println("建立连接失败"， err) 
            //继续监听下次链接 
            continue 
        } 
        go process(conn) 
} 
} 

客户端

客户端就很简单了，相对来说是不需要并发的，只需要连接就行。

代码

package main 
 
import ( 
    "bufio" 
    "fmt" 
    "net" 
    "os" 
) 
 
//客户端 
func main() { 
    conn， err := net.Dial("tcp"， "192.168.10.148:8008") 
    if err != nil { 
        fmt.Println("连接服务器失败"，err) 
} 
    defer conn.Close() 
    inputReader:=bufio.NewReader(os.Stdin) 
    for{ 
        fmt.Println(":") 
        input，_:=inputReader.ReadString('\n') 
        _， err = conn.Write([]byte(input)) 
        if err != nil { 
            fmt.Println("发送成功") 
        } 
} 
} 

执行结果

就这样，我们实现了服务端并发的处理所有客户端的请求。

粘包

我们先看一下什么是粘包。

服务端

package main 
 
import ( 
    "bufio" 
    "fmt" 
    "io" 
    "net" 
) 
 
func process(conn net.Conn) { 
    defer conn.Close() 
    reader := bufio.NewReader(conn) 
    buf := make([]byte， 1024) 
    for { 
        n， err := reader.Read(buf) 
        //读完了 
        if err == io.EOF { 
            fmt.Println("读完了") 
            break 
        } 
        //读错了 
        if err != nil { 
            fmt.Println("数据读取失败"， err) 
            return 
        } 
        recvStr := string(buf[:n]) 
        fmt.Println("客户端发送过来的值:"， recvStr) 
} 
 
} 
func main() { 
    lister， err := net.Listen("tcp"， "0.0.0.0:8008") 
    if err != nil { 
        fmt.Println("连接失败"， err) 
        return 
} 
    defer lister.Close() 
    for { 
        fmt.Println("等待建立连接，此时会阻塞住") 
        conn， err := lister.Accept() //等待建立连接 
        fmt.Println("连接建立成功，继续") 
        if err != nil { 
            fmt.Println("建立连接失败"， err) 
            //继续监听下次链接 
            continue 
        } 
        go process(conn) 
} 
} 

客户端

package main 
 
import ( 
    "fmt" 
    "net" 
) 
 
//客户端 
func main() { 
    conn， err := net.Dial("tcp"， "192.168.10.148:8008") 
    if err != nil { 
        fmt.Println("连接服务器失败"， err) 
} 
    defer conn.Close() 
    for i := 0; i < 10; i++ { 
        sendStr := "hello world ads asdf asd fads fadsf ads ads asd asd ads " 
        conn.Write([]byte(sendStr)) 
        time.Sleep(time.Second) 
} 
} 

注意:18行代码睡眠了1s

执行结果

如果我注释了第18行代码

执行结果

直接都淦到一行了，what?这是啥情况，不应该跟原来一样吗???

每发送一个值，那边就接收一下，这怎么整到一块了!!!

原因

主要原因是因为我们是应用层软件，是跑在操作系统之上的软件，当我们向服务器发送一个数据时，是调用操作系统的相关接口发送的，操作系统再经过各种复杂的操作，发送到对方机器

但是操作系统有一个发送数据缓冲区，默认情况如果缓冲区是有大小的，如果缓冲区没满，是不会发送数据的，所以上述客户端在发送数据时，系统的缓冲区都没满，一直压在了操作系统的缓冲区中，最后发现没数据了，才一次都发送到服务端

但是为什么sleep(1)又管用了呢?这是因为缓冲区不止一个程序在用，1s的时间足够其他程序将缓冲区打满，然后各自发各自的数据，这也是为什么第一次操作没问题，第二次有问题，因为第二次全部都是我们客户端打满的

解决粘包

工具函数

我们将解包封包的函数封装一下

socker_sitck/stick.go 

package socker_stick 
 
import ( 
    "bufio" 
    "bytes" 
    "encoding/binary" 
    "fmt" 
) 
 
//Encode 将消息编码 
func Encode(message string) ([]byte， error) { 
    length := int32(len(message)) 
    var pkg = new(bytes.Buffer) 
    //写入消息头 
    err := binary.Write(pkg， binary.LittleEndian， length) 
    if err != nil { 
        fmt.Println("写入消息头失败"， err) 
        return nil， err 
} 
    //写入消息实体 
    err = binary.Write(pkg， binary.LittleEndian， []byte(message)) 
    if err != nil { 
        fmt.Println("写入消息实体失败"， err) 
        return nil， err 
} 
    return pkg.Bytes()， nil 
} 
 
//Decode解码消息 
func Decode(reader *bufio.Reader) (string， error) { 
    //读取信息长度 
    lengthByte， _ := reader.Peek(4) 
    lengthBuff := bytes.NewBuffer(lengthByte) 
    var length int32 
    err := binary.Read(lengthBuff， binary.LittleEndian， &length) 
    if err != nil { 
        return ""， err 
} 
    //BuffRead 返回缓冲区现有的可读的字节数 
    if int32(reader.Buffered()) < length+4 { 
        return ""， err 
} 
    pack := make([]byte， int(4+length)) 
    _， err = reader.Read(pack) 
    if err != nil { 
        return ""， err 
} 
    return string(pack[4:])， nil 
} 

服务端

package main 
 
import ( 
    "a3_course/socker_stick" 
    "bufio" 
    "fmt" 
    "io" 
    "net" 
) 
 
func process(conn net.Conn) { 
    defer conn.Close() 
    reader := bufio.NewReader(conn) 
 
    for { 
        msg， err := socker_stick.Decode(reader) 
        //读完了 
        if err == io.EOF { 
            fmt.Println("读完了") 
            break 
        } 
        //读错了 
        if err != nil { 
            fmt.Println("数据读取失败"， err) 
            return 
        } 
 
        fmt.Println("客户端发送过来的值:"， msg) 
} 
 
} 
func main() { 
    lister， err := net.Listen("tcp"， "0.0.0.0:8008") 
    if err != nil { 
        fmt.Println("连接失败"， err) 
        return 
} 
    defer lister.Close() 
    for { 
        fmt.Println("等待建立连接，此时会阻塞住") 
        conn， err := lister.Accept() //等待建立连接 
        fmt.Println("连接建立成功，继续") 
        if err != nil { 
            fmt.Println("建立连接失败"， err) 
            //继续监听下次链接 
            continue 
        } 
        go process(conn) 
} 
} 

客户端

package main 
 
import ( 
    "a3_course/socker_stick" 
    "fmt" 
    "net" 
) 
 
//客户端 
func main() { 
    conn， err := net.Dial("tcp"， "192.168.10.148:8008") 
    if err != nil { 
        fmt.Println("连接服务器失败"， err) 
} 
    defer conn.Close() 
    for i := 0; i < 10; i++ { 
        sendStr := "hello world ads asdf asd fads fadsf ads ads asd asd ads " 
        data， err := socker_stick.Encode(sendStr) 
        if err != nil { 
            fmt.Println("编码失败"，err) 
            return 
        } 
        conn.Write(data) 
        //time.Sleep(time.Second) 
} 
} 

执行结果

这次真的不管执行几次，都是这样的结果

对了，只有TCP才有粘包

Go语言UDP

UDP是一个无连接协议，客户端不会在乎服务端有没有问题，客户端只管发，通常用于实时性比较高的领域

例如直播行业

服务端

package main 
 
import ( 
    "fmt" 
    "net" 
) 
 
func main() { 
    listen， err := net.ListenUDP("udp"， &net.UDPAddr{ 
        IP:   net.IPv4(0， 0， 0， 0)， 
        Port: 8009， 
}) 
    if err != nil { 
        panic(fmt.Sprintf("udp启动失败，err:%v"， err)) 
} 
    defer listen.Close() 
    for{ 
        var data = make([]byte，1024) 
        n， addr， err := listen.ReadFromUDP(data) 
        if err != nil { 
            panic(fmt.Sprintf("读取数据失败，err:%v"， err)) 
        } 
        fmt.Println(string(data[:n])，addr，n) 
} 
} 

客户端

package main 
 
import ( 
    "fmt" 
    "net" 
) 
 
func main() { 
    socker， err := net.DialUDP("udp"， nil， &net.UDPAddr{ 
        IP:   net.IPv4(0， 0， 0， 0)， 
        Port: 8009， 
}) 
    if err != nil { 
        panic(fmt.Sprintf("连接服务器失败，err:%v"， err)) 
} 
    defer socker.Close() 
    sendStr:="你好呀" 
    _， err = socker.Write([]byte(sendStr)) 
    if err != nil { 
        panic(fmt.Sprintf("数据发送失败，err:%v"， err)) 
} 
} 

执行结果

总结

本次章节我们讲述了什么是TCP，什么是UDP。

并且编写了代码如何实现TCP服务端，TCP客户端，UDP服务端，UDP客户端。

讲述了为什么会出现粘包，该怎么解决粘包。

逆水行舟，不进则退!