深入了解Golang網(wǎng)絡編程Net包的使用
?最近做了一個項目,其中用到了網(wǎng)絡編程,下面和大家分享下在Go中網(wǎng)絡編程的實現(xiàn)。在Go中, 網(wǎng)絡編程主要通過 net 包實現(xiàn)。支持 包括TCP/IP、UDP、域名解析和Unix域socket等連接,此外,還通過 net/http ,net/rpc 等提供了 HTTP,RPC等主流應用層的連接協(xié)議。
1.TCP 服務
TCP 是最常用的網(wǎng)絡連接方式,以 TCP 連接為例,一個簡單的 TCP 連接代碼示例。Client:
package main import ( "bufio" "fmt" "os" "strings" "net" ) func main() { conn, err := net.Dial("tcp", "tyun.cn:8088") if err != nil { //handle } defer conn.Close() inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin) for{ //讀取輸入 readString,_ :=inputReader.ReadString('\n') trim := strings.Trim(readString,"\r\n") _,err :=conn.Write([]byte(trim)) if err!=nil{ return } buf := [512]byte{} n,err := conn.Read(buf[:]) if err!=nil{ return } fmt.Println(string(buf[:n])) } }
Server:
package main import ( "bufio" "fmt" "net" ) func main() { listen,err:= net.Listen("tcp",":8088") if err != nil{ //handle } for { conn,err := listen.Accept() if err != nil{ //handle continue } defer conn.Close() for { //處理 reader := bufio.NewReader(conn) var buf [1024]byte read,err:= reader.Read(buf[:]) if err != nil{ //handle } recv := string(buf[:read]) fmt.Println("GET MESSAGE: ",recv) conn.Write([]byte(recv)) } } }
2.TCP 連接在系統(tǒng)調用層面的實現(xiàn)
包括 TCP/IP 在內的各種網(wǎng)絡連接,在類 unix 的操作系統(tǒng)里,都是通過網(wǎng)絡系統(tǒng)調用實現(xiàn)的,使用系統(tǒng)調用創(chuàng)建 TCP 服務器的核心流程是:· 首先得能創(chuàng)建socket ,也就是得有個 create 的接口;
- 首先得能創(chuàng)建socket ,也就是得有個 create 的接口;
- 其次還得能綁定 ip 和端口號,也就是 bind,不然別人找不到你;
- 有了這些還得有點東西,那就是別人怎么連接你。也就是要有個 connect 和 accept 的功能;
- 再者還得實現(xiàn)讀和寫,也就是 read 和 write,因為我們要通過socket 通信,不能讀不能寫肯定不行;
- 通信完畢后socket 要關閉;
- 創(chuàng)建 socket 連接 s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
- 綁定 地址 bind(s, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
- 啟動監(jiān)聽 listen(s,5);
- 接收客戶端的連接 ns= accept(s, (struct sockaddr *)&cli_addr, &clilen);
- 接收數(shù)據(jù) n = read( ns,buffer,255 );
- 發(fā)送數(shù)據(jù),n = write(ns,"hello world",11)。
創(chuàng)建 TCP 客戶端的核心流程:
- 創(chuàng)建 socket 連接 s= socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
- 連接服務器地址:connect(s, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
- 接收數(shù)據(jù) n = read( ns,buffer,255 );
- 發(fā)送數(shù)據(jù),n = write(ns,"hello world",11)。
?socket() 等系統(tǒng)調用的實現(xiàn),是 kernel 層面完成的,而net包就是對這些底層的流程做了封裝。
3.Go中TCP連接的實現(xiàn)
在客戶端中,建立連接conn, err := net.Dial("tcp", "tyun.cn:8088")的底層源碼實現(xiàn)方法是:
func (d *Dialer) DialContext(ctx context.Context, network, address string) (Conn, error)
這個方法解析完網(wǎng)絡和地址后 ,主要有2種連接方式:
if len(fallbacks) > 0 { c, err = sd.dialParallel(ctx, primaries, fallbacks) } else { c, err = sd.dialSerial(ctx, primaries) }
而這兩種連接方式的都是調用:
func (sd *sysDialer) dialSingle(ctx context.Context, ra Addr) (c Conn, err error)
sd.dialSingle又支持4種類型:
sd.dialTCP(ctx, la, ra) sd.dialUDP(ctx, la, ra) sd.dialIP(ctx, la, ra) sd.dialUnix(ctx, la, ra)
接續(xù)往下追溯,就能看到其實調用的是socket函數(shù),實現(xiàn)系統(tǒng)調用socket()。
如果多個 goroutine 對 conn 進行讀寫,就會有多重讀,多重寫兩種情況,socket 是全雙工,所以讀寫之間互不影響。多 goroutine 讀的時候,其實沒什么影響。因為讀的話,不會重復讀,多重讀不會引發(fā)安全問題。
多 goroutine 寫的時候,就有問題了。多個 goroutine 寫不能每個寫一半,必須保證每次寫是原子操作,好在 Go內部實現(xiàn)寫的時候加了鎖。
TCP 連接建立后,每當客戶端發(fā)來請求時,服務端會建立新的連接。
conn,err := listen.Accept()
這個方法同樣往下追溯,能看到其實最底層的實現(xiàn)是系統(tǒng)調用syscall.Accept。
連接通信的過程中,如果某一方突然關閉,那另一方會有啥反應?在實踐的過程中,總結如下:
當對端異常關閉,如果己方 socket 中有數(shù)據(jù),那么己方是會繼續(xù)讀??;當 socket 中無數(shù)據(jù)時,己方 Read 函數(shù)返回 EOF;
當對端異常關閉,己方如果還在 socket 的緩沖中寫入,那么本次寫入成功,下次寫入就報錯;· 當己端關閉,讀寫均異常錯誤。
4.結語
以上就是關于Go網(wǎng)絡編程的一些分享,雖然net包提供了對網(wǎng)絡原語的訪問,但大多數(shù)使用者只需要Dial、Listen和Accpet函數(shù)的基本接口;以及Conn和Listener接口。net包主要是增加 context 控制,封裝了一些不同的連接類型以及DNS 查找等等,同時在有需要的地方引入 goroutine 提高處理效率。
到此這篇關于深入了解Golang網(wǎng)絡編程Net包的使用的文章就介紹到這了,更多相關Golang Net包內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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