?最近做了一個(gè)項(xiàng)目，其中用到了網(wǎng)絡(luò)編程，下面和大家分享下在Go中網(wǎng)絡(luò)編程的實(shí)現(xiàn)。在Go中， 網(wǎng)絡(luò)編程主要通過(guò) net 包實(shí)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(guò) net/http ，net/rpc 等提供了 HTTP，RPC等主流應(yīng)用層的連接協(xié)議。

1.TCP 服務(wù)

TCP 是最常用的網(wǎng)絡(luò)連接方式，以 TCP 連接為例，一個(gè)簡(jiǎn)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(diào)用層面的實(shí)現(xiàn)

包括 TCP/IP 在內(nèi)的各種網(wǎng)絡(luò)連接，在類 unix 的操作系統(tǒng)里，都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)的,使用系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建 TCP 服務(wù)器的核心流程是：· 首先得能創(chuàng)建socket ，也就是得有個(gè) create 的接口；

• 首先得能創(chuàng)建socket ，也就是得有個(gè) create 的接口；
• 其次還得能綁定 ip 和端口號(hào)，也就是 bind，不然別人找不到你；
  
• 有了這些還得有點(diǎn)東西，那就是別人怎么連接你。也就是要有個(gè) connect 和 accept 的功能；
  
• 再者還得實(shí)現(xiàn)讀和寫(xiě)，也就是 read 和 write，因?yàn)槲覀円ㄟ^(guò)socket 通信，不能讀不能寫(xiě)肯定不行；
  
• 通信完畢后socket 要關(guān)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(dòng)監(jiān)聽(tīng) 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(wù)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(diào)用的實(shí)現(xiàn)，是 kernel 層面完成的,而net包就是對(duì)這些底層的流程做了封裝。

3、Go中TCP連接的實(shí)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(shí)現(xiàn)方法是：

func (d *Dialer) DialContext(ctx context.Context, network, address string) (Conn, error)

這個(gè)方法解析完網(wǎng)絡(luò)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(diào)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(shí)調(diào)用的是socket函數(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用socket()。

如果多個(gè) goroutine 對(duì) conn 進(jìn)行讀寫(xiě)，就會(huì)有多重讀，多重寫(xiě)兩種情況，socket 是全雙工，所以讀寫(xiě)之間互不影響。多 goroutine 讀的時(shí)候，其實(shí)沒(méi)什么影響。因?yàn)樽x的話，不會(huì)重復(fù)讀，多重讀不會(huì)引發(fā)安全問(wèn)題。

多 goroutine 寫(xiě)的時(shí)候，就有問(wèn)題了。多個(gè) goroutine 寫(xiě)不能每個(gè)寫(xiě)一半，必須保證每次寫(xiě)是原子操作，好在 Go內(nèi)部實(shí)現(xiàn)寫(xiě)的時(shí)候加了鎖。

TCP 連接建立后，每當(dāng)客戶端發(fā)來(lái)請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)端會(huì)建立新的連接。

conn,err := listen.Accept()

這個(gè)方法同樣往下追溯，能看到其實(shí)最底層的實(shí)現(xiàn)是系統(tǒng)調(diào)用syscall.Accept。

連接通信的過(guò)程中，如果某一方突然關(guān)閉，那另一方會(huì)有啥反應(yīng)？在實(shí)踐的過(guò)程中，總結(jié)如下：

當(dāng)對(duì)端異常關(guān)閉，如果己方 socket 中有數(shù)據(jù)，那么己方是會(huì)繼續(xù)讀取；當(dāng) socket 中無(wú)數(shù)據(jù)時(shí)，己方 Read 函數(shù)返回 EOF；

當(dāng)對(duì)端異常關(guān)閉，己方如果還在 socket 的緩沖中寫(xiě)入，那么本次寫(xiě)入成功，下次寫(xiě)入就報(bào)錯(cuò)；· 當(dāng)己端關(guān)閉，讀寫(xiě)均異常錯(cuò)誤。

4、結(jié)語(yǔ)

以上就是關(guān)于Go網(wǎng)絡(luò)編程的一些分享,雖然net包提供了對(duì)網(wǎng)絡(luò)原語(yǔ)的訪問(wèn)，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(shí)在有需要的地方引入 goroutine 提高處理效率。