TCP编程
2021.07

Go语言实现TCP通信

TCP协议

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 即传输控制协议/网间协议,是一种面向连接(连接导向)的、可靠的、基于字节流的传输层(Transport layer)通信协议,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服务端

一个TCP服务端可以同时连接很多个客户端,例如世界各地的用户使用自己电脑上的浏览器访问淘宝网。因为Go语言中创建多个goroutine实现并发非常方便和高效,所以我们可以每建立一次链接就创建一个goroutine去处理。 TCP服务端程序的处理流程:

    1.监听端口
    2.接收客户端请求建立链接
    3.创建goroutine处理链接。   

我们使用Go语言的net包实现的TCP服务端代码如下:

// tcp/server/main.go

// TCP server端

// 处理函数
func process(conn net.Conn) {
    defer conn.Close() // 关闭连接
    for {
        reader := bufio.NewReader(conn)
        var buf [128]byte
        n, err := reader.Read(buf[:]) // 读取数据
        if err != nil {
            fmt.Println("read from client failed, err:", err)
            break
        }
        recvStr := string(buf[:n])
        fmt.Println("收到client端发来的数据:", recvStr)
        conn.Write([]byte(recvStr)) // 发送数据
    }
}

func main() {
    listen, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:20000")
    if err != nil {
        fmt.Println("listen failed, err:", err)
        return
    }
    for {
        conn, err := listen.Accept() // 建立连接
        if err != nil {
            fmt.Println("accept failed, err:", err)
            continue
        }
        go process(conn) // 启动一个goroutine处理连接
    }
}   

将上面的代码保存之后编译成server或server.exe可执行文件。

TCP客户端

一个TCP客户端进行TCP通信的流程如下:

    1.建立与服务端的链接
    2.进行数据收发
    3.关闭链接   

使用Go语言的net包实现的TCP客户端代码如下:

// tcp/client/main.go

// 客户端
func main() {
    conn, err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:20000")
    if err != nil {
        fmt.Println("err :", err)
        return
    }
    defer conn.Close() // 关闭连接
    inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin)
    for {
        input, _ := inputReader.ReadString('\n') // 读取用户输入
        inputInfo := strings.Trim(input, "\r\n")
        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{}
        n, err := conn.Read(buf[:])
        if err != nil {
            fmt.Println("recv failed, err:", err)
            return
        }
        fmt.Println(string(buf[:n]))
    }
}   

将上面的代码编译成client或client.exe可执行文件,先启动server端再启动client端,在client端输入任意内容回车之后就能够在server端看到client端发送的数据,从而实现TCP通信。

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