Go语言如何实现TCP通信详解
作者:yuzhang_zy
前言
TCP协议为传输控制协议,TCP协议有以下几个特点:
1. TCP是面向连接的传输层协议;
2. 每条TCP连接只能有两个端点,每条TCP连接是点到点的通信;
3. TCP提供可靠的交付服务,保证传送的数据无差错,不丢失,不重要且有序;
4. TCP提供全双工通信,允许双方在任何时候都能发送数据,为此TCP连接的两端都设有发送缓存和接收缓存,用来临时存放双向通信的数据;
5. TCP是面向字节流的;
发送缓存用来暂存以下数据:
① 发送应用程序传送给发送方TCP准备发送的数据;
② TCP已发送但尚未收到确认的数据;
接收缓存用来暂存以下数据:
① 按序到达但尚未被接收应用程序读取的数据;
② 不按序到达的数据;
因为是面向连接的协议,数据像水流一样传输,会存在黏包问题。
TCP连接
一个TCP服务端可以同时连接很多个客户端,Go语言可以使用go关键字开启goroutine,每建立一个连接就创建一个goroutine,这样可以并发执行每一个创建的连接,tcp服务端主要的处理流程有:1. 监听端口;2. 接收客户端请求创建tcp连接;3. 使用go关键字开启goroutine处理每一个建立的连接,收发数据;4. 关闭连接;tcp客户端主要的处理流程有:1. 建立与服务端的连接;2. 收发数据;3. 关闭连接;关于tcp通信我们一般会使用到bufio,net,strings,os包,其中bufio包主要用来做输入输出数据的缓存,bufio.NewReader()函数可以传递os.Stdin类型(任何实现了io.Reader接口中的read()方法都可以作为参数传递进来,通常是传递一个实现了io.Reader接口中的read()方法的结构体或者是结构体指针),os.Stdin为标准输入,我们可以接受读取从控制台输入的数据,os.NewReader()函数返回的是一个新的带有4096 byte大小缓冲区的Reader结构体指针类型,通过Reader结构体指针类型我们就可以调用很多的方法,比如可以调用ReadString(delim byte) (string,error)方法,ReadString方法可以一直从标准输入中读取数据,直到遇到指定的终止符号delim,并且读取的内容会包含当前的delim,所以bufio包主要用来对输入和输出的数据进行缓冲;net包主要是连接的监听、创建,以及连接数据的读取和写入(例如tcp,udp等网络编程)等相关工作,tcp服务端中可以使用一个process()函数传递一个net.Conn类型也即*net.TCPConn类型的变量conn(TCPConn结构体实现了Conn接口),*TCPConn类型那么就可以调用很多的方法,因为我们需要从tcp连接中读取客户端或者是服务端发送的数据,所以可以调用*TCPConn类型的read()方法读取tcp连接的数据,然后输出数据即可,服务端可以使用net.Listen()函数监听连接,使用Accept()方法建立tcp连接,客户端则可以使用net.Dial()连接创建的tcp连接,使用conn接口的实现*TCPConn(Dial()方法的返回值就是*TCPConn类型)调用conn的read()方法将读取tcp连接的内容,write()方法将数据写入到tcp连接中;strings包主要是对读取到的数据的字符串形式进行处理,比如去除掉字符串的一些符号等等。
下面的代码需要先运行服务端的代码,再运行客户端的代码:
TCP服务端
package main import ( "bufio" "fmt" "net" "os" "strings" ) // TCP 服务端 func process(conn net.Conn) { // 函数执行完之后关闭连接 defer conn.Close() // 输出主函数传递的conn可以发现属于*TCPConn类型, *TCPConn类型那么就可以调用*TCPConn相关类型的方法, 其中可以调用read()方法读取tcp连接中的数据 fmt.Printf("服务端: %T\n", conn) for { var buf [128]byte // 将tcp连接读取到的数据读取到byte数组中, 返回读取到的byte的数目 n, err := conn.Read(buf[:]) if err != nil { // 从客户端读取数据的过程中发生错误 fmt.Println("read from client failed, err:", err) break } recvStr := string(buf[:n]) fmt.Println("服务端收到客户端发来的数据:", recvStr) // 由于是tcp连接所以双方都可以发送数据, 下面接收服务端发送的数据这样客户端也可以收到对应的数据 inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin) s, _ := inputReader.ReadString('\n') t := strings.Trim(s, "\r\n") // 向当前建立的tcp连接发送数据, 客户端就可以收到服务端发送的数据 conn.Write([]byte(t)) } } func main() { // 监听当前的tcp连接 listen, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:20000") fmt.Printf("服务端: %T=====\n", listen) if err != nil { fmt.Println("listen failed, err:", err) return } for { conn, err := listen.Accept() // 建立连接 fmt.Println("当前建立了tcp连接") if err != nil { fmt.Println("accept failed, err:", err) continue } // 对于每一个建立的tcp连接使用go关键字开启一个goroutine处理 go process(conn) } }
TCP客户端
package main import ( "bufio" "fmt" "net" "os" "strings" ) func main() { // 连接到服务端建立的tcp连接 conn, err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:20000") // 输出当前建Dial函数的返回值类型, 属于*net.TCPConn类型 fmt.Printf("客户端: %T\n", conn) if err != nil { // 连接的时候出现错误 fmt.Println("err :", err) return } // 当函数返回的时候关闭连接 defer conn.Close() // 获取一个标准输入的*Reader结构体指针类型的变量 inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin) for { // 调用*Reader结构体指针类型的读取方法 input, _ := inputReader.ReadString('\n') // 读取用户输入 // 去除掉\r \n符号 inputInfo := strings.Trim(input, "\r\n") // 判断输入的是否是Q, 如果是Q则退出 if strings.ToUpper(inputInfo) == "Q" { // 如果输入q就退出 return } _, err = conn.Write([]byte(inputInfo)) // 发送数据 if err != nil { return } buf := [512]byte{} // 读取服务端发送的数据 n, err := conn.Read(buf[:]) if err != nil { fmt.Println("recv failed, err:", err) return } fmt.Println("客户端接收服务端发送的数据: ", string(buf[:n])) } }
总结
到此这篇关于Go语言如何实现TCP通信的文章就介绍到这了,更多相关Go语言TCP通信内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!