Go语言基于Socket编写服务器端与客户端通信的实例
Go语言基于Socket编写服务器端与客户端通信的实例
发布时间:2016-12-28 来源:查字典编辑
摘要:在golang中,网络协议已经被封装的非常完好了,想要写一个Socket的Server,我们并不用像其他语言那样需要为socket、bind...

在golang中,网络协议已经被封装的非常完好了,想要写一个Socket的Server,我们并不用像其他语言那样需要为socket、bind、listen、receive等一系列操作头疼,只要使用Golang中自带的net包即可很方便的完成连接等操作~

在这里,给出一个最最基础的基于Socket的Server的写法:

复制代码 代码如下:

package main

import (

"fmt"

"net"

"log"

"os"

)

func main() {

//建立socket,监听端口

netListen, err := net.Listen("tcp", "localhost:1024")

CheckError(err)

defer netListen.Close()

Log("Waiting for clients")

for {

conn, err := netListen.Accept()

if err != nil {

continue

}

Log(conn.RemoteAddr().String(), " tcp connect success")

handleConnection(conn)

}

}

//处理连接

func handleConnection(conn net.Conn) {

buffer := make([]byte, 2048)

for {

n, err := conn.Read(buffer)

if err != nil {

Log(conn.RemoteAddr().String(), " connection error: ", err)

return

}

Log(conn.RemoteAddr().String(), "receive data string:n", string(buffer[:n]))

}

}

func Log(v ...interface{}) {

log.Println(v...)

}

func CheckError(err error) {

if err != nil {

fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())

os.Exit(1)

}

}

唔,抛除Go语言里面10行代码有5行error的蛋疼之处,你可以看到,Server想要建立并接受一个Socket,其核心流程就是

复制代码 代码如下:

netListen, err := net.Listen("tcp", "localhost:1024")

conn, err := netListen.Accept()

n, err := conn.Read(buffer)

这三步,通过Listen、Accept 和Read,我们就成功的绑定了一个端口,并能够读取从该端口传来的内容~

Server写好之后,接下来就是Client方面啦,我手写一个HelloWorld给大家:

复制代码 代码如下:

package main

import (

"fmt"

"net"

"os"

)

func sender(conn net.Conn) {

words := "hello world!"

conn.Write([]byte(words))

fmt.Println("send over")

}

func main() {

server := "127.0.0.1:1024"

tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp4", server)

if err != nil {

fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())

os.Exit(1)

}

conn, err := net.DialTCP("tcp", nil, tcpAddr)

if err != nil {

fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())

os.Exit(1)

}

fmt.Println("connect success")

sender(conn)

}

可以看到,Client这里的关键在于

复制代码 代码如下:

tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp4", server)

conn, err := net.DialTCP("tcp", nil, tcpAddr)

这两步,主要是负责解析端口和连接~

写好Server和Client之后,让我们运行一下看看:~~

成功运行,Console出现Server等待连接的提示:

Go语言基于Socket编写服务器端与客户端通信的实例1

Go语言基于Socket编写服务器端与客户端通信的实例2

Go语言基于Socket编写服务器端与客户端通信的实例3

Server端成功的收到了我们的Hello-World啦,至于后面的那行红字,则是断开连接的提示~

到这里,一个最基础的使用Socket的Server-Client框架就出来啦~

如果想要让Server能够响应来自不同Client的请求,我们只要在Server端的代码的main入口中,

在 handleConnection(conn net.Conn) 这句代码的前面加上一个 go,就可以让服务器并发处理不同的Client发来的请求啦

自定义通讯协议

在上面我们做出来一个最基础的demo后,已经可以初步实现Server和Client之间的信息交流了~ 这一章我会介绍一下怎么在Server和Client之间实现一个简单的通讯协议,从而增强整个信息交流过程的稳定性。

在Server和client的交互过程中,有时候很难避免出现网络波动,而在通讯质量较差的时候,Client有可能无法将信息流一次性完整发送,最终传到Server上的信息很可能变为很多段。

如下图所示,本来应该是分条传输的json,结果因为一些原因连接在了一起,这时候就会出现问题啦,Server端要怎么判断收到的消息是否完整呢?~

Go语言基于Socket编写服务器端与客户端通信的实例4

唔,答案就是这篇文章的主题啦:在Server和Client交互的时候,加入一个通讯协议(protocol),让二者的交互通过这个协议进行封装,从而使Server能够判断收到的信息是否为完整的一段。(也就是解决分包的问题)

因为主要目的是为了让Server能判断客户端发来的信息是否完整,因此整个协议的核心思路并不是很复杂:

协议的核心就是设计一个头部(headers),在Client每次发送信息的时候将header封装进去,再让Server在每次收到信息的时候按照预定格式将消息进行解析,这样根据Client传来的数据中是否包含headers,就可以很轻松的判断收到的信息是否完整了~

如果信息完整,那么就将该信息发送给下一个逻辑进行处理,如果信息不完整(缺少headers),那么Server就会把这条信息与前一条信息合并继续处理。

下面是协议部分的代码,主要分为数据的封装(Enpack)和解析(Depack)两个部分,其中Enpack用于Client端将传给服务器的数据封装,而Depack是Server用来解析数据,其中Const部分用于定义Headers,HeaderLength则是Headers的长度,用于后面Server端的解析。这里要说一下ConstMLength,这里代表Client传入信息的长度,因为在golang中,int转为byte后会占4长度的空间,因此设定为4。每次Client向Server发送信息的时候,除了将Headers封装进去意以外,还会将传入信息的长度也封装进去,这样可以方便Server进行解析和校验。

复制代码 代码如下:

//通讯协议处理

package protocol

import (

"bytes"

"encoding/binary"

)

const (

ConstHeader = "Headers"

ConstHeaderLength = 7

ConstMLength = 4

)

//封包

func Enpack(message []byte) []byte {

return append(append([]byte(ConstHeader), IntToBytes(len(message))...), message...)

}

//解包

func Depack(buffer []byte, readerChannel chan []byte) []byte {

length := len(buffer)

var i int

for i = 0; i < length; i = i + 1 {

if length < i+ConstHeaderLength+ConstMLength {

break

}

if string(buffer[i:i+ConstHeaderLength]) == ConstHeader {

messageLength := BytesToInt(buffer[i+ConstHeaderLength : i+ConstHeaderLength+ConstMLength])

if length < i+ConstHeaderLength+ConstLength+messageLength {

break

}

data := buffer[i+ConstHeaderLength+ConstMLength : i+ConstHeaderLength+ConstMLength+messageLength]

readerChannel <- data

}

}

if i == length {

return make([]byte, 0)

}

return buffer[i:]

}

//整形转换成字节

func IntToBytes(n int) []byte {

x := int32(n)

bytesBuffer := bytes.NewBuffer([]byte{})

binary.Write(bytesBuffer, binary.BigEndian, x)

return bytesBuffer.Bytes()

}

//字节转换成整形

func BytesToInt(b []byte) int {

bytesBuffer := bytes.NewBuffer(b)

var x int32

binary.Read(bytesBuffer, binary.BigEndian, &x)

return int(x)

}

协议写好之后,接下来就是在Server和Client的代码中应用协议啦,下面是Server端的代码,主要负责解析Client通过协议发来的信息流:

复制代码 代码如下:

package main

import (

"protocol"

"fmt"

"net"

"os"

)

func main() {

netListen, err := net.Listen("tcp", "localhost:6060")

CheckError(err)

defer netListen.Close()

Log("Waiting for clients")

for {

conn, err := netListen.Accept()

if err != nil {

continue

}

//timeouSec :=10

//conn.

Log(conn.RemoteAddr().String(), " tcp connect success")

go handleConnection(conn)

}

}

func handleConnection(conn net.Conn) {

// 缓冲区,存储被截断的数据

tmpBuffer := make([]byte, 0)

//接收解包

readerChannel := make(chan []byte, 16)

go reader(readerChannel)

buffer := make([]byte, 1024)

for {

n, err := conn.Read(buffer)

if err != nil {

Log(conn.RemoteAddr().String(), " connection error: ", err)

return

}

tmpBuffer = protocol.Depack(append(tmpBuffer, buffer[:n]...), readerChannel)

}

defer conn.Close()

}

func reader(readerChannel chan []byte) {

for {

select {

case data := <-readerChannel:

Log(string(data))

}

}

}

func Log(v ...interface{}) {

fmt.Println(v...)

}

func CheckError(err error) {

if err != nil {

fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())

os.Exit(1)

}

}

然后是Client端的代码,这个简单多了,只要给信息封装一下就可以了~:

复制代码 代码如下:

package main

import (

"protocol"

"fmt"

"net"

"os"

"time"

"strconv"

)

func send(conn net.Conn) {

for i := 0; i < 100; i++ {

session:=GetSession()

words := "{"ID":"+ strconv.Itoa(i) +"","Session":"+session +"2015073109532345","Meta":"golang","Content":"message"}"

conn.Write(protocol.Enpacket([]byte(words)))

}

fmt.Println("send over")

defer conn.Close()

}

func GetSession() string{

gs1:=time.Now().Unix()

gs2:=strconv.FormatInt(gs1,10)

return gs2

}

func main() {

server := "localhost:6060"

tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp4", server)

if err != nil {

fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())

os.Exit(1)

}

conn, err := net.DialTCP("tcp", nil, tcpAddr)

if err != nil {

fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())

os.Exit(1)

}

fmt.Println("connect success")

send(conn)

}

这样我们就成功实现在Server和Client之间建立一套自定义的基础通讯协议啦,让我们运行一下看下效果:

Go语言基于Socket编写服务器端与客户端通信的实例5

成功识别每一条Client发来的信息啦~~

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