Golang-TCP/IP网络编程

Posted 2021-02-27 essaycode

网络编程基本介绍

　　Golang 的主要设计目标之一就是面向大规模后端服务程序，网络通信这块是服务端 程序必不可少也是至关重要的一部分。

 

　　网络编程有两种:

　　1)TCP socket 编程，是网络编程的主流。之所以叫 Tcp socket 编程，是因为底层是基于 Tcp/ip 协议的. 比如: QQ 聊天 [示意图]

　　2)b/s 结构的 http 编程，我们使用浏览器去访问服务器时，使用的就是 http 协议，而 http 底层依旧是用 tcp socket 实现的。[示意图] 比如: 京东商城 【这属于 go web 开发范畴 】

 

协议(tcp/ip)

　　TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简写,中文译名为传输控制协议/因特网互联协议，又叫网络通讯协议，这个协议是 Internet 最基本的协议、Internet 国际互联网络的基础，简单地说，就是由网络层的 IP 协议和传输层的 TCP 协议组成的。

 

　　  

 

 

ip 地址

　　概述：每个 internet 上的主机和路由器都有一个 ip 地址，它包括网络号和主机号，ip 地址有 ipv4(32位)或者 ipv6(128 位).  可以通过 ipconfig  来查看

　　

 

端口(port)-介绍

　　我们这里所指的端口不是指物理意义上的端口，而是特指 TCP/IP 协议中的端口，是逻辑意义上的端口。

　　如果把 IP 地址比作一间房子，端口就是出入这间房子的门。真正的房子只有几个门，但是一个 IP 地址的端口 可以有 65536（即：256×256）个之多！端口是通过端口号来标记的，端口号只有整数，范围是从 0  到 65535（256×256-1）

　　　　

 

端口(port)-分类

　　0 号是保留端口.

　　1-1024 是固定端口(程序员不要使用) 又叫有名端口,即被某些程序固定使用,一般程序员不使用. 22: SSH 远程登录协议  23: telnet 使用   21: ftp 使用

 

　　25: smtp 服务使用   80: iis 使用 7: echo 服务

　　1025-65535 是动态端口这些端口，程序员可以使用.

 

端口(port)-使用注意

　　1)在计算机(尤其是做服务器)要尽可能的少开端口

　　2)一个端口只能被一个程序监听

 

　　3)如果使用 netstat –an 可以查看本机有哪些端口在监听

 

　　4)可以使用 netstat –anb 来查看监听端口的 pid,在结合任务管理器关闭不安全的端口

 

tcp socket 编程的客户端和服务器端

　　为了授课方法，我们将 tcp socket 编程，简称 socket 编程.下图为 Golang socket 编程中客户端和服务器的网络分布

　　

 

 

tcp socket 编程的快速入门

服务端的处理流程

　　1)监听端口 8888

　　2)接收客户端的 tcp 链接，建立客户端和服务器端的链接.

　　3)创建 goroutine，处理该链接的请求(通常客户端会通过链接发送请求包)

客户端的处理流程

　　1)建立与服务端的链接

　　2)发送请求数据[终端]，接收服务器端返回的结果数据

　　3)关闭链接

 简单的程序示意图

　　

 

 

代码的实现

　　程序框架图示意图

　　服务器端功能:

　　编写一个服务器端程序，在 8888 端口监听可以和多个客户端创建链接 链接成功后，客户端可以发送数据，服务器端接受数据，并显示在终端上. 先使用 telnet  来测试，然后编写客户端程序来测试

 

　　服务端的代码:

package main 
import (
	"fmt"
	"net" //做网络 socket 开发时,net 包含有我们需要所有的方法和函数
	_"io"
)
	
	
func process(conn net.Conn) {
	
	//这里我们循环的接收客户端发送的数据defer conn.Close() //关闭 conn
	
	for {
		//创建一个新的切片
		buf := make([]byte, 1024)
		//conn.Read(buf)
		//1. 等待客户端通过 conn 发送信息
		//2. 如果客户端没有 wrtie[发送]，那么协程就阻塞在这里
		fmt.Printf("服务器在等待客户端%s 发送信息
", conn.RemoteAddr().String()) 
		n , err := conn.Read(buf) //从 conn 读取
		if err != nil {
			fmt.Printf("客户端退出 err=%v", err)
			return //!!!
		}
		
		//3. 显示客户端发送的内容到服务器的终端
		fmt.Print(string(buf[:n]))
	}
}
func main() {

	fmt.Println("服务器开始监听	")
	//net.Listen("tcp", "0.0.0.0:8888")
	//1. tcp  表示使用网络协议是 tcp
	//2. 0.0.0.0:8888 表示在本地监听 8888 端口
	listen, err := net.Listen("tcp", "0.0.0.0:8888") 
	if err != nil {
		fmt.Println("listen err=", err) 
		return
	}
	defer listen.Close() //延时关闭 listen
	
	//循环等待客户端来链接我
	for {
		//等待客户端链接
		fmt.Println("等待客户端来链接	")
		conn, err := listen.Accept() 
		if err != nil {
			fmt.Println("Accept() err=", err)
		} else {
			fmt.Printf("Accept() suc con=%v 客户端 ip=%v
", conn, conn.RemoteAddr().String())
		}
		//这里准备其一个协程，为客户端服务
		go process(conn)
	}
	//fmt.Printf("listen suc=%v
", listen)
}

　　

　　客户端功能:

　　1.编写一个客户端端程序，能链接到 服务器端的 8888 端口

　　2.客户端可以发送单行数据，然后就退出

　　3.能通过终端输入数据(输入一行发送一行), 并发送给服务器端 []

　　4.在终端输入 exit,表示退出程序.

　　5.代码:

package main 
import (
	"fmt"
	"net" 
	"bufio" 
	"os"
)
	
func main() {
	conn, err := net.Dial("tcp", "192.168.20.253:8888") 
	if err != nil {
		fmt.Println("client dial err=", err) return
	}
	//功能一：客户端可以发送单行数据，然后就退出
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin) //os.Stdin 代表标准输入[终端]
		
	//从终端读取一行用户输入，并准备发送给服务器line, err := reader.ReadString(‘
‘)
	if err != nil {
		fmt.Println("readString err=", err)
	}

		//再将 line 发送给 服务器
	n, err := conn.Write([]byte(line)) 
	if err != nil {
		fmt.Println("conn.Write err=", err)
	}
	fmt.Printf("客户端发送了 %d 字节的数据，并退出", n)
		
}

　　

 

对 client.go 做了改进：

　　

 

经典项目-海量用户即时通讯系统

　　项目开发流程

　　需求分析--> 设计阶段---> 编码实现 --> 测试阶段-->实施

　　需求分析

　　1)用户注册

　　2)用户登录

　　3)显示在线用户列表

　　4)群聊(广播)

　　5)点对点聊天

　　6)离线留言

　　

　　略....................................