GO语言的进阶之路-网络编程之socket
作者：尹正杰
版权声明：原创作品，谢绝转载！否则将追究法律责任。
一.什么是socket;
在说socket之前，我们要对两个概念要有所了解，就是IP和端口。
1.什么是IP；
IP地址是我们进行TCP/IP通讯的基础，每个链接到网络的计算机都必须有一个IP地址。在这里我不打算给大家说IPV4和IPV6，也不打算说主机位和网络位。
我们可以简单的理解，在局域网中，IP就是用来标识主机的。（大家不要钻牛角尖说NAT这种情况，我们在这里是忽略的。）
2.什么是端口；
如果说IP是用来标识主机的，那么端口就是用来标识这台主机的所有服务。
这样我们就方便理解了，端口是用来标识服务的，只要主机的服务启动，然后我们访问主机的对应端口就能被提供服务。欢聚话说，局域网中如果别人知道你IP和端口，就能访问到的你的服务了（前提下是别人的主机和你的主机是要互通的。）
3.什么是socket;
网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个socket。
建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。socket本质是编程接口(API)，对TCP/IP的封装，TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口，这就是Socket编程接口；HTTP是轿车，提供了封装或者显示数据的具体形式；Socket是发动机，提供了网络通信的能力。
Socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为BSD UNIX的进程通信机制，取后一种意思。通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。每种服务都打开一个Socket，并绑定到一个端口上，不同的端口对应于不同的服务。Socket正如其英文原意那样，像一个多孔插座。插座是用来给插头提供一个接口让其通电的，此时我们就可以将插座当做一个服务端,不同的插头当做客户端。
二.客户端Socket；
1.串行指定读取客户端返回内容大小；(这种方法我不推荐使用！我推荐使用的是后三种方式读取。请看下面的备注。)
1 /* 2 #!/usr/bin/env gorun 3 @author :yinzhengjie 4 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/GO%E8%AF%AD%E8%A8%80%E7%9A%84%E8%BF%9B%E9%98%B6%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 EMAIL:[email protected] 6 */ 7 8 package main 9 10 import ( 11 "net" 12 "log" 13 "fmt" 14 "reflect" 15 "io" 16 ) 17 18 func main() { 19 addr := "wwww.baidu.com:80" //定义主机名 20 conn,err := net.Dial("tcp",addr) //拨号操作，需要指定协议。 21 if err != nil { 22 log.Fatal(err) 23 } 24 fmt.Println("访问公网IP地址是：",conn.RemoteAddr().String()) /*获取“conn”中的公网地址。注意：最好是加上后面的String方法，因为他们的那些是不一样的哟·当然你打印的时候 25 可以不加输出结果是一样的，但是你的内心是不一样的哟！*/ 26 fmt.Printf("客户端链接的地址及端口是：%v\n",conn.LocalAddr()) //获取到本地的访问地址和端口。 27 fmt.Println("“conn.LocalAddr()”所对应的数据类型是：",reflect.TypeOf(conn.LocalAddr())) 28 fmt.Println("“conn.RemoteAddr().String()”所对应的数据类型是：",reflect.TypeOf(conn.RemoteAddr().String())) 29 n,err := conn.Write([]byte("GET / HTTP/1.1\r\n\r\n")) //向服务端发送数据。用n接受返回的数据大小，用err接受错误信息。 30 if err != nil { 31 log.Fatal(err) 32 } 33 fmt.Println("向服务端发送的数据大小是:",n) 34 35 buf := make([]byte,1024) //定义一个切片的长度是1024。 36 37 n,err = conn.Read(buf) //接收到的内容大小。 38 39 if err != nil && err != io.EOF { //io.EOF在网络编程中表示对端把链接关闭了。 40 log.Fatal(err) 41 } 42 fmt.Println(string(buf[:n])) //将接受的内容都读取出来。 43 conn.Close() //断开TCP链接。 44 } 45 46 47 48 #以上代码输出结果如下： 49 访问公网IP地址是： 111.13.101.208:80 50 客户端链接的地址及端口是：172.16.3.210:49568 51 “conn.LocalAddr()”所对应的数据类型是： *net.TCPAddr 52 “conn.RemoteAddr().String()”所对应的数据类型是： string 53 向服务端发送的数据大小是: 18 54 HTTP/1.1 400 Bad Request 55 Date: Mon, 31 Jul 2017 06:22:41 GMT 56 Server: Apache 57 Content-Length: 226 58 Connection: Keep-Alive 59 Content-Type: text/html; charset=iso-8859-1
备注：io.Copy不会主动调用close，io.Copy结束的条件是reader得到EOF。感兴趣的可以看下源码。
1 func copyBuffer(dst Writer, src Reader, buf []byte) (written int64, err error) { 2 // If the reader has a WriteTo method, use it to do the copy. 3 // Avoids an allocation and a copy. 4 if wt, ok := src.(WriterTo); ok { 5 return wt.WriteTo(dst) 6 } 7 // Similarly, if the writer has a ReadFrom method, use it to do the copy. 8 if rt, ok := dst.(ReaderFrom); ok { 9 return rt.ReadFrom(src) 10 } 11 if buf == nil { 12 buf = make([]byte, 32*1024) 13 } 14 for { 15 nr, er := src.Read(buf) 16 if nr > 0 { 17 nw, ew := dst.Write(buf[0:nr]) 18 if nw > 0 { 19 written += int64(nw) 20 } 21 if ew != nil { 22 err = ew 23 break 24 } 25 if nr != nw { 26 err = ErrShortWrite 27 break 28 } 29 } 30 if er != nil { 31 if er != EOF { 32 err = er 33 } 34 break 35 } 36 } 37 return written, err 38 }
2.按照指定大小循环读取;
1 /* 2 #!/usr/bin/env gorun 3 @author :yinzhengjie 4 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/GO%E8%AF%AD%E8%A8%80%E7%9A%84%E8%BF%9B%E9%98%B6%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 EMAIL:[email protected] 6 */ 7 8 package main 9 10 import ( 11 "net" 12 "log" 13 "fmt" 14 "reflect" 15 "io" 16 ) 17 18 func main() { 19 addr := "wwww.baidu.com:80" //定义主机名 20 conn,err := net.Dial("tcp",addr) //拨号操作，需要指定协议。 21 if err != nil { 22 log.Fatal(err) 23 } 24 fmt.Println(conn.RemoteAddr().String()) //最好是加上后面的String方法，因为他们的那些是不一样的哟·当然你打印的时候可以不加。 25 fmt.Println(conn.LocalAddr()) 26 fmt.Println(reflect.TypeOf(conn.LocalAddr())) 27 fmt.Println(reflect.TypeOf(conn.RemoteAddr().String())) 28 n,err := conn.Write([]byte("GET / HTTP/1.1\r\n\r\n")) //向服务端发送数据。用n接受返回的数据大小，用err接受错误信息。 29 if err != nil { 30 log.Fatal(err) 31 } 32 fmt.Println("写入的大小是:",n) 33 34 buf := make([]byte,10) //定义一个切片的长度是1024。 35 36 for { 37 n,err = conn.Read(buf) //接收到的内容大小。 38 if err == io.EOF { 39 conn.Close() 40 } 41 fmt.Print(string(buf[:n])) 42 } 43 44 fmt.Println(string(buf[:n])) //将接受的内容都读取出来。 45 46 } 47 48 49 50 51 #以上代码输出结果如下： 52 111.13.101.208:80 53 172.16.3.210:63838 54 *net.TCPAddr 55 string 56 写入的大小是: 18 57 HTTP/1.1 400 Bad Request 58 Date: Mon, 31 Jul 2017 10:38:42 GMT 59 Server: Apache 60 Content-Length: 226 61 Connection: Keep-Alive 62 Content-Type: text/html; charset=iso-8859-1 63 64 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//IETF//DTD HTML 2.0//EN"> 65 <html><head> 66 <title>400 Bad Request</title> 67 </head><body> 68 <h1>Bad Request</h1> 69 <p>Your browser sent a request that this server could not understand.<br /> 70 </p> 71 </body></html>
3.按行读取；
1 /* 2 #!/usr/bin/env gorun 3 @author :yinzhengjie 4 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/GO%E8%AF%AD%E8%A8%80%E7%9A%84%E8%BF%9B%E9%98%B6%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 EMAIL:[email protected] 6 */ 7 8 package main 9 10 import ( 11 "net" 12 "log" 13 "fmt" 14 "reflect" 15 "io" 16 "bufio" 17 ) 18 19 func main() { 20 addr := "wwww.baidu.com:80" //定义主机名 21 conn,err := net.Dial("tcp",addr) //拨号操作，需要指定协议。 22 if err != nil { 23 log.Fatal(err) 24 } 25 fmt.Println(conn.RemoteAddr().String()) //最好是加上后面的String方法，因为他们的那些是不一样的哟·当然你打印的时候可以不加。 26 fmt.Println(conn.LocalAddr()) 27 fmt.Println(reflect.TypeOf(conn.LocalAddr())) 28 fmt.Println(reflect.TypeOf(conn.RemoteAddr().String())) 29 n,err := conn.Write([]byte("GET / HTTP/1.1\r\n\r\n")) //向服务端发送数据。用n接受返回的数据大小，用err接受错误信息。 30 if err != nil { 31 log.Fatal(err) 32 } 33 fmt.Println("写入的大小是:",n) 34 35 r := bufio.NewReader(conn) //将这个链接（connection）包装以下。将conn的内容都放入r中，但是没有进行读取，让步我们一会对其进行操作。 36 for { 37 line,err := r.ReadString(\'\n\') //将r的内容也就是conn的数据按照换行符进行读取。 38 if err == io.EOF { 39 conn.Close() 40 } 41 fmt.Print(line) 42 } 43 44 45 } 46 47 48 49 50 #以上代码输出结果如下： 51 111.13.101.208:80 52 172.16.3.210:64613 53 *net.TCPAddr 54 string 55 写入的大小是: 18 56 HTTP/1.1 400 Bad Request 57 Date: Mon, 31 Jul 2017 10:41:48 GMT 58 Server: Apache 59 Content-Length: 226 60 Connection: Keep-Alive 61 Content-Type: text/html; charset=iso-8859-1 62 63 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//IETF//DTD HTML 2.0//EN"> 64 <html><head> 65 <title>400 Bad Request</title> 66 </head><body> 67 <h1>Bad Request</h1> 68 <p>Your browser sent a request that this server could not understand.<br /> 69 </p> 70 </body></html>
4.io读取http请求
1 /* 2 #!/usr/bin/env gorun 3 @author :yinzhengjie 4 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/GO%E8%AF%AD%E8%A8%80%E7%9A%84%E8%BF%9B%E9%98%B6%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 EMAIL:[email protected] 6 */ 7 8 9 package main 10 11 import ( 12 "net" 13 "log" 14 "fmt" 15 "reflect" 16 "io" 17 "os" 18 ) 19 20 func main() { 21 addr := "wwww.baidu.com:80" //定义主机名 22 conn,err := net.Dial("tcp",addr) //拨号操作，需要指定协议。 23 if err != nil { 24 log.Fatal(err) 25 } 26 fmt.Println("访问公网IP地址以及端口是：",conn.RemoteAddr().String()) /*获取“conn”中的公网地址。注意：最好是加上后面的String方法，因为他们的那些是不一样的哟·当然你打印的时候 27 可以不加输出结果是一样的，但是你的内心是不一样的哟！*/ 28 fmt.Printf("客户端链接的地址及端口是：%v\n",conn.LocalAddr()) //获取到本地的访问地址和端口。 29 fmt.Println("“conn.LocalAddr()”所对应的数据类型是：",reflect.TypeOf(conn.LocalAddr())) 30 fmt.Println("“conn.RemoteAddr().String()”所对应的数据类型是：",reflect.TypeOf(conn.RemoteAddr().String())) 31 n,err := conn.Write([]byte("GET / HTTP/1.1\r\n\r\n")) //向服务端发送数据。用n接受返回的数据大小，用err接受错误信息。 32 if err != nil { 33 log.Fatal(err) 34 } 35 fmt.Println("写入的大小是:",n) 36 io.Copy(os.Stdout,conn) 37 conn.Close() 38 } 39 40 41 42 43 #以上代码输出结果如下： 44 访问公网IP地址以及端口是： 111.13.101.208:80 45 客户端链接的地址及端口是：172.16.3.210:52409 46 “conn.LocalAddr()”所对应的数据类型是： *net.TCPAddr 47 “conn.RemoteAddr().String()”所对应的数据类型是： string 48 写入的大小是: 18 49 HTTP/1.1 400 Bad Request 50 Date: Tue, 01 Aug 2017 02:35:11 GMT 51 Server: Apache 52 Content-Length: 226 53 Connection: Keep-Alive 54 Content-Type: text/html; charset=iso-8859-1 55 56 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//IETF//DTD HTML 2.0//EN"> 57 <html><head> 58 <title>400 Bad Request</title> 59 </head><body> 60 <h1>Bad Request</h1> 61 <p>Your browser sent a request that this server could not understand.<br /> 62 </p> 63 </body></html>
三.服务端Socket；
1.串行服务端；
当客户端链接过来的时候，我们服务端可以给客户端回复特定的字符串等等。我们就以下面这段代码为例子：
1 /* 2 #!/usr/bin/env gorun 3 @author :yinzhengjie 4 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/GO%E8%AF%AD%E8%A8%80%E7%9A%84%E8%BF%9B%E9%98%B6%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 EMAIL:[email protected] 6 */ 7 8 package main 9 10 import ( 11 "net" 12 "log" 13 "time" 14 ) 15 16 func main() { 17 addr := "0.0.0.0:8080" //表示监听本地所有ip的8080端口，也可以这样写：addr := ":8080" 18 listener,err := net.Listen("tcp",addr) //使用协议是tcp，监听的地址是addr 19 if err != nil { 20 log.Fatal(err) 21 } 22 defer listener.Close() //关闭监听的端口
23 for { 24 conn,err := listener.Accept() //用conn接收链接 25 if err != nil { 26 log.Fatal(err) 27 } 28 conn.Write([]byte("Yinzhengjie\n")) //通过conn的wirte方法将这些数据返回给客户端。 29 conn.Write([]byte("hello Golang\n")) 30 time.Sleep(time.Minute) //在结束这个链接之前需要睡一分钟在结束当前循环。 31 conn.Close() //与客户端断开连接。 32 } 33 }
注意，我们需要在服务端运行代码，然后在客户端进行telnet连接，如果操作的呢？很简单，我用了2台网络设备做测试：
路由器连接：
防火墙连接：
我用两个网络设备在1分钟内同时连接服务器，发现先连接的路由器收到了回复，然后就一直在sleep，没有下文了，这个时候防火墙也在连接，但是一直是在连接状态，也未出现断开的情况，等过了一分钟之后，分别出现了以下现象：
路由器连接：
防火墙连接：
小伙伴们或许发现了规律，当路由器断开连接的时候，防火墙开始受到数据了，然后在过一分钟后防火墙也断开连接了。因为我的代码中在执行写的是睡眠一分钟后就断开连接。
一分钟后防火墙连接：
2.并发服务端；
1 /* 2 #!/usr/bin/env gorun 3 @author :yinzhengjie 4 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/GO%E8%AF%AD%E8%A8%80%E7%9A%84%E8%BF%9B%E9%98%B6%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 EMAIL:[email protected] 6 */ 7 8 package main 9 10 import ( 11 "net" 12 "log" 13 "time" 14 ) 15 16 func Handle_conn(conn net.Conn) { //这个是在处理客户端会阻塞的代码。 17 conn.Write([]byte("Yinzhengjie\n")) //通过conn的wirte方法将这些数据返回给客户端。 18 conn.Write([]byte("尹正杰是一个好男孩！\n")) 19 time.Sleep(time.Minute) 20 conn.Close() //与客户端断开连接。 21 } 22 23 func main() { 24 addr := "0.0.0.0:8080" //表示监听本地所有ip的8080端口，也可以这样写：addr := ":8080" 25 listener,err := net.Listen("tcp",addr) 26 if err != nil { 27 log.Fatal(err) 28 } 29 defer listener.Close() 30 31 for { 32 conn,err := listener.Accept() //用conn接收链接 33 if err != nil { 34 log.Fatal(err) 35 } 36 go Handle_conn(conn) //开启多个协程。 37 } 38 }
同意，我还是用路由器和防火墙做测试，发现这次效果迥然不同。
路由器连接效果：
防火墙连接效果：
我们很明显发现，当两个网络设备同事去连接服务器的时候，此次的输出结果是不一致的，2个客户端同事获得了回应，这就是服务器的并发效果，可以在同一时间处理多个链接。等待一分钟后，两个客户端都会自动断开了链接。
路由器一分钟后状态：
防火墙一分钟后状态：
3.web并发服务器；
其实我们写的代码也可以让访问对象是浏览器，这个时候我们返回其特定的html标签标签即可，代码如下：
1 /* 2 #!/usr/bin/env gorun 3 @author :yinzhengjie 4 Blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/GO%E8%AF%AD%E8%A8%80%E7%9A%84%E8%BF%9B%E9%98%B6%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 EMAIL:[email protected] 6 */ 7 8 package main 9 10 import ( 11 "net" 12 "log" 13 ) 14 15 16 var content = `HTTP/1.1 200 OK 17 Date: Sat, 29 Jul 2017 06:18:23 GMT 18 Content-Type: text/html 19 Connection: Keep-Alive 20 Server: BWS/1.1 21 X-UA-Compatible: IE=Edge,chrome=1 22 BDPAGETYPE: 3 23 Set-Cookie: BDSVRTM=0; path=/ 24 25 <html> 26 <head name="尹正杰" age="25"> <!--标签的开头,其和面跟的内容（name="尹正杰"）是标签的属性,其属性可以定义多个。--> 27 <meta charset="UTF-8"/> <!--指定页面编码，--> 28 <meta http-equiv="refresh" content="30; Url=http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/"> <!--这是做了一个界面的跳转，表示30s不运行的话就跳转到指定的URL--> 29 <title>尹正杰的个人主页</title> <!--定义头部的标题--> 30 </head> <!--标签的结尾--> 31
全部评论
请发表评论