本文旨在指导 Go 语言初学者如何构建一个基本的 TCP 客户端/服务器架构。我们将深入探讨服务器端的监听和连接处理，以及客户端的连接和数据发送。通过示例代码和详细解释，帮助读者理解 TCP 通信的核心概念，并掌握使用 Go 语言实现客户端/服务器的基本方法。同时，我们将强调并发处理的重要性，并提供相关的代码示例。
服务器端
服务器端的主要职责是监听指定端口，接受客户端连接，并处理接收到的数据。
监听端口
在 Go 语言中，可以使用 net.Listen 函数来监听 TCP 连接。 该函数接受网络类型（例如 "tcp"）和监听地址（例如 ":8080"）作为参数。
listener, err := net.Listen("tcp", ":8080")
if err != nil {
fmt.Println("Error listening:", err.Error())
return
}
defer listener.Close() // 确保程序退出时关闭监听器上述代码片段创建了一个 TCP 监听器，它将在 8080 端口上监听连接。defer listener.Close() 语句确保在 main 函数退出时关闭监听器，释放资源。
接受连接
监听器创建后，需要循环接受客户端连接。listener.Accept() 函数会阻塞，直到有新的连接到达。
for {
conn, err := listener.Accept()
if err != nil {
fmt.Println("Error accepting: ", err.Error())
continue // 继续监听下一个连接
}
// 处理连接
go handleConnection(conn) // 使用 goroutine 并发处理连接
}并发处理连接
每个客户端连接都应该在一个独立的 goroutine 中处理，以避免阻塞主线程。go handleConnection(conn) 语句启动一个新的 goroutine 来处理连接。
func handleConnection(conn net.Conn) {
defer conn.Close() // 确保连接关闭
buffer := make([]byte, 1024) // 创建一个缓冲区来读取数据
for {
n, err := conn.Read(buffer)
if err != nil {
fmt.Println("Error reading:", err.Error())
return // 退出 goroutine
}
fmt.Printf("Received: %s\n", string(buffer[:n]))
// 向客户端发送响应
_, err = conn.Write([]byte("Message received!\n"))
if err != nil {
fmt.Println("Error writing:", err.Error())
return
}
}
}handleConnection 函数负责读取客户端发送的数据，并向客户端发送响应。 conn.Read 函数从连接中读取数据到缓冲区。conn.Write 函数向连接中写入数据。
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完整的服务器端代码示例：
package main
import (
"fmt"
"net"
)
func main() {
listener, err := net.Listen("tcp", ":8080")
if err != nil {
fmt.Println("Error listening:", err.Error())
return
}
defer listener.Close()
fmt.Println("Server listening on :8080")
for {
conn, err := listener.Accept()
if err != nil {
fmt.Println("Error accepting: ", err.Error())
continue
}
go handleConnection(conn)
}
}
func handleConnection(conn net.Conn) {
defer conn.Close()
buffer := make([]byte, 1024)
for {
n, err := conn.Read(buffer)
if err != nil {
fmt.Println("Error reading:", err.Error())
return
}
fmt.Printf("Received: %s\n", string(buffer[:n]))
_, err = conn.Write([]byte("Message received!\n"))
if err != nil {
fmt.Println("Error writing:", err.Error())
return
}
}
}客户端
客户端的主要职责是连接服务器，发送数据，并接收服务器的响应。
连接服务器
可以使用 net.Dial 函数连接到服务器。该函数接受网络类型（例如 "tcp"）和服务器地址（例如 "localhost:8080"）作为参数。
conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8080")
if err != nil {
fmt.Println("Error dialing:", err.Error())
return
}
defer conn.Close()发送和接收数据
连接建立后，可以使用 conn.Write 函数发送数据，使用 conn.Read 函数接收数据。
_, err = conn.Write([]byte("Hello Server!\n"))
if err != nil {
fmt.Println("Error writing:", err.Error())
return
}
buffer := make([]byte, 1024)
n, err := conn.Read(buffer)
if err != nil {
fmt.Println("Error reading:", err.Error())
return
}
fmt.Printf("Received: %s\n", string(buffer[:n]))完整的客户端代码示例：
package main
import (
"fmt"
"net"
"os"
)
func main() {
if len(os.Args) != 2 {
fmt.Println("Usage: ", os.Args[0], "host:port")
return
}
address := os.Args[1]
conn, err := net.Dial("tcp", address)
if err != nil {
fmt.Println("Error dialing:", err.Error())
return
}
defer conn.Close()
_, err = conn.Write([]byte("Hello Server!\n"))
if err != nil {
fmt.Println("Error writing:", err.Error())
return
}
buffer := make([]byte, 1024)
n, err := conn.Read(buffer)
if err != nil {
fmt.Println("Error reading:", err.Error())
return
}
fmt.Printf("Received: %s\n", string(buffer[:n]))
}运行示例
- 保存服务器端代码为 server.go，客户端代码为 client.go。
- 打开两个终端窗口。
- 在第一个终端窗口中，使用 go run server.go 命令运行服务器端代码。
- 在第二个终端窗口中，使用 go run client.go localhost:8080 命令运行客户端代码。 （注意替换 localhost:8080 为实际的服务器地址和端口）。
客户端将连接到服务器，发送 "Hello Server!" 消息，并接收服务器的响应 "Message received!"。
注意事项
- 错误处理： 在实际应用中，需要更完善的错误处理机制，例如使用日志记录错误信息。
- 并发安全： 如果多个 goroutine 需要访问共享资源，需要使用锁或其他同步机制来保证并发安全。
- 数据格式： 需要定义明确的数据格式，例如使用 JSON 或 Protocol Buffers 来序列化和反序列化数据。
- 资源释放： 确保在使用完连接后及时关闭连接，释放资源。
总结
本文介绍了如何使用 Go 语言构建一个简单的 TCP 客户端/服务器架构。 通过学习本文，读者可以掌握 TCP 通信的基本概念，并能够使用 Go 语言实现客户端/服务器的基本功能。希望本文能够帮助 Go 语言初学者快速入门网络编程。
