Golang实现简单聊天室客户端与服务器

net

go

messageChan

broadcast

messageChan

messageChan

package main

import (
    "bufio"
    "fmt"
    "log"
    "net"
    "sync"
    "time"
)

// client 结构体代表一个连接到服务器的客户端
type client struct {
    conn     net.Conn
    username string
    // incoming 用于接收来自此客户端的消息（由客户端reader goroutine发送）
    incoming chan string
    // outgoing 用于发送消息给此客户端（由broadcaster goroutine发送）
    outgoing chan string
}

var (
    // clients 存储所有活跃的客户端，用于广播消息
    clients      = make(map[*client]bool)
    mu           sync.Mutex // 保护 clients map 的并发访问
    joinChan     = make(chan *client) // 新客户端加入的通知通道
    leaveChan    = make(chan *client) // 客户端离开的通知通道
    messageChan  = make(chan string)  // 所有客户端发送的消息都会汇聚到这里
)

func main() {
    listener, err := net.Listen("tcp", ":8080")
    if err != nil {
        log.Fatalf("无法监听端口: %v", err)
    }
    defer listener.Close()

    fmt.Println("聊天室服务器已启动，监听端口: 8080")

    go broadcaster() // 启动消息广播器 goroutine

    for {
        conn, err := listener.Accept()
        if err != nil {
            log.Printf("接受连接失败: %v", err)
            continue
        }
        go handleConnection(conn) // 为每个新连接启动一个 goroutine 处理
    }
}

// handleConnection 处理单个客户端连接
func handleConnection(conn net.Conn) {
    defer conn.Close() // 确保连接最终被关闭

    // 简单的用户名生成
    username := fmt.Sprintf("匿名用户%d", time.Now().UnixNano()%1000)
    cli := &client{
        conn:     conn,
        username: username,
        incoming: make(chan string),
        outgoing: make(chan string),
    }

    joinChan <- cli // 通知广播器有新客户端加入

    // 启动 goroutine 处理客户端的输入和输出
    go cli.reader() // 从客户端读取消息
    go cli.writer() // 向客户端写入消息

    // 阻塞，直到客户端的reader goroutine关闭incoming channel，表示客户端断开
    // 这是为了让 handleConnection goroutine 保持活跃，直到客户端真正断开
    <-cli.incoming
    leaveChan <- cli // 通知广播器有客户端离开
    log.Printf("客户端 %s (%s) 已断开连接", cli.username, cli.conn.RemoteAddr())
}

// reader goroutine 负责从客户端连接读取消息
func (c *client) reader() {
    scanner := bufio.NewScanner(c.conn)
    for scanner.Scan() {
        msg := scanner.Text()
        messageChan <- fmt.Sprintf("%s: %s", c.username, msg) // 将客户端消息发送到公共消息通道
    }
    // 如果 scanner.Scan() 返回 false，说明客户端断开或发生错误
    close(c.incoming) // 关闭 incoming channel，通知 handleConnection goroutine 客户端已断开
}

// writer goroutine 负责向客户端连接写入消息
func (c *client) writer() {
    for msg := range c.outgoing { // 从 outgoing channel 接收消息
        _, err := fmt.Fprintln(c.conn, msg)
        if err != nil {
            log.Printf("发送消息给 %s 失败: %v", c.username, err)
            return // 写入失败，关闭 writer