Go語言如何實現(xiàn)TCP通信詳解
前言
TCP協(xié)議為傳輸控制協(xié)議,TCP協(xié)議有以下幾個特點:
1. TCP是面向連接的傳輸層協(xié)議;
2. 每條TCP連接只能有兩個端點,每條TCP連接是點到點的通信;
3. TCP提供可靠的交付服務(wù),保證傳送的數(shù)據(jù)無差錯,不丟失,不重要且有序;
4. TCP提供全雙工通信,允許雙方在任何時候都能發(fā)送數(shù)據(jù),為此TCP連接的兩端都設(shè)有發(fā)送緩存和接收緩存,用來臨時存放雙向通信的數(shù)據(jù);
5. TCP是面向字節(jié)流的;
發(fā)送緩存用來暫存以下數(shù)據(jù):
① 發(fā)送應(yīng)用程序傳送給發(fā)送方TCP準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù);
② TCP已發(fā)送但尚未收到確認的數(shù)據(jù);
接收緩存用來暫存以下數(shù)據(jù):
① 按序到達但尚未被接收應(yīng)用程序讀取的數(shù)據(jù);
② 不按序到達的數(shù)據(jù);
因為是面向連接的協(xié)議,數(shù)據(jù)像水流一樣傳輸,會存在黏包問題。
TCP連接
一個TCP服務(wù)端可以同時連接很多個客戶端,Go語言可以使用go關(guān)鍵字開啟goroutine,每建立一個連接就創(chuàng)建一個goroutine,這樣可以并發(fā)執(zhí)行每一個創(chuàng)建的連接,tcp服務(wù)端主要的處理流程有:1. 監(jiān)聽端口;2. 接收客戶端請求創(chuàng)建tcp連接;3. 使用go關(guān)鍵字開啟goroutine處理每一個建立的連接,收發(fā)數(shù)據(jù);4. 關(guān)閉連接;tcp客戶端主要的處理流程有:1. 建立與服務(wù)端的連接;2. 收發(fā)數(shù)據(jù);3. 關(guān)閉連接;關(guān)于tcp通信我們一般會使用到bufio,net,strings,os包,其中bufio包主要用來做輸入輸出數(shù)據(jù)的緩存,bufio.NewReader()函數(shù)可以傳遞os.Stdin類型(任何實現(xiàn)了io.Reader接口中的read()方法都可以作為參數(shù)傳遞進來,通常是傳遞一個實現(xiàn)了io.Reader接口中的read()方法的結(jié)構(gòu)體或者是結(jié)構(gòu)體指針),os.Stdin為標(biāo)準(zhǔn)輸入,我們可以接受讀取從控制臺輸入的數(shù)據(jù),os.NewReader()函數(shù)返回的是一個新的帶有4096 byte大小緩沖區(qū)的Reader結(jié)構(gòu)體指針類型,通過Reader結(jié)構(gòu)體指針類型我們就可以調(diào)用很多的方法,比如可以調(diào)用ReadString(delim byte) (string,error)方法,ReadString方法可以一直從標(biāo)準(zhǔn)輸入中讀取數(shù)據(jù),直到遇到指定的終止符號delim,并且讀取的內(nèi)容會包含當(dāng)前的delim,所以bufio包主要用來對輸入和輸出的數(shù)據(jù)進行緩沖;net包主要是連接的監(jiān)聽、創(chuàng)建,以及連接數(shù)據(jù)的讀取和寫入(例如tcp,udp等網(wǎng)絡(luò)編程)等相關(guān)工作,tcp服務(wù)端中可以使用一個process()函數(shù)傳遞一個net.Conn類型也即*net.TCPConn類型的變量conn(TCPConn結(jié)構(gòu)體實現(xiàn)了Conn接口),*TCPConn類型那么就可以調(diào)用很多的方法,因為我們需要從tcp連接中讀取客戶端或者是服務(wù)端發(fā)送的數(shù)據(jù),所以可以調(diào)用*TCPConn類型的read()方法讀取tcp連接的數(shù)據(jù),然后輸出數(shù)據(jù)即可,服務(wù)端可以使用net.Listen()函數(shù)監(jiān)聽連接,使用Accept()方法建立tcp連接,客戶端則可以使用net.Dial()連接創(chuàng)建的tcp連接,使用conn接口的實現(xiàn)*TCPConn(Dial()方法的返回值就是*TCPConn類型)調(diào)用conn的read()方法將讀取tcp連接的內(nèi)容,write()方法將數(shù)據(jù)寫入到tcp連接中;strings包主要是對讀取到的數(shù)據(jù)的字符串形式進行處理,比如去除掉字符串的一些符號等等。
下面的代碼需要先運行服務(wù)端的代碼,再運行客戶端的代碼:
TCP服務(wù)端
package main import ( "bufio" "fmt" "net" "os" "strings" ) // TCP 服務(wù)端 func process(conn net.Conn) { // 函數(shù)執(zhí)行完之后關(guān)閉連接 defer conn.Close() // 輸出主函數(shù)傳遞的conn可以發(fā)現(xiàn)屬于*TCPConn類型, *TCPConn類型那么就可以調(diào)用*TCPConn相關(guān)類型的方法, 其中可以調(diào)用read()方法讀取tcp連接中的數(shù)據(jù) fmt.Printf("服務(wù)端: %T\n", conn) for { var buf [128]byte // 將tcp連接讀取到的數(shù)據(jù)讀取到byte數(shù)組中, 返回讀取到的byte的數(shù)目 n, err := conn.Read(buf[:]) if err != nil { // 從客戶端讀取數(shù)據(jù)的過程中發(fā)生錯誤 fmt.Println("read from client failed, err:", err) break } recvStr := string(buf[:n]) fmt.Println("服務(wù)端收到客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù):", recvStr) // 由于是tcp連接所以雙方都可以發(fā)送數(shù)據(jù), 下面接收服務(wù)端發(fā)送的數(shù)據(jù)這樣客戶端也可以收到對應(yīng)的數(shù)據(jù) inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin) s, _ := inputReader.ReadString('\n') t := strings.Trim(s, "\r\n") // 向當(dāng)前建立的tcp連接發(fā)送數(shù)據(jù), 客戶端就可以收到服務(wù)端發(fā)送的數(shù)據(jù) conn.Write([]byte(t)) } } func main() { // 監(jiān)聽當(dāng)前的tcp連接 listen, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:20000") fmt.Printf("服務(wù)端: %T=====\n", listen) if err != nil { fmt.Println("listen failed, err:", err) return } for { conn, err := listen.Accept() // 建立連接 fmt.Println("當(dāng)前建立了tcp連接") if err != nil { fmt.Println("accept failed, err:", err) continue } // 對于每一個建立的tcp連接使用go關(guān)鍵字開啟一個goroutine處理 go process(conn) } }
TCP客戶端
package main import ( "bufio" "fmt" "net" "os" "strings" ) func main() { // 連接到服務(wù)端建立的tcp連接 conn, err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:20000") // 輸出當(dāng)前建Dial函數(shù)的返回值類型, 屬于*net.TCPConn類型 fmt.Printf("客戶端: %T\n", conn) if err != nil { // 連接的時候出現(xiàn)錯誤 fmt.Println("err :", err) return } // 當(dāng)函數(shù)返回的時候關(guān)閉連接 defer conn.Close() // 獲取一個標(biāo)準(zhǔn)輸入的*Reader結(jié)構(gòu)體指針類型的變量 inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin) for { // 調(diào)用*Reader結(jié)構(gòu)體指針類型的讀取方法 input, _ := inputReader.ReadString('\n') // 讀取用戶輸入 // 去除掉\r \n符號 inputInfo := strings.Trim(input, "\r\n") // 判斷輸入的是否是Q, 如果是Q則退出 if strings.ToUpper(inputInfo) == "Q" { // 如果輸入q就退出 return } _, err = conn.Write([]byte(inputInfo)) // 發(fā)送數(shù)據(jù) if err != nil { return } buf := [512]byte{} // 讀取服務(wù)端發(fā)送的數(shù)據(jù) n, err := conn.Read(buf[:]) if err != nil { fmt.Println("recv failed, err:", err) return } fmt.Println("客戶端接收服務(wù)端發(fā)送的數(shù)據(jù): ", string(buf[:n])) } }
總結(jié)
到此這篇關(guān)于Go語言如何實現(xiàn)TCP通信的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go語言TCP通信內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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