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synced 2025-11-13 09:16:10 +08:00
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# 15.1 tcp 服务器
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这部分我们将使用 TCP 协议和在 14 章讲到的协程范式编写一个简单的客户端-服务器应用,一个(web)服务器应用需要响应众多客户端的并发请求:Go 会为每一个客户端产生一个协程用来处理请求。我们需要使用 net 包中网络通信的功能。它包含了处理 TCP/IP 以及 UDP 协议、域名解析等方法。
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这部分我们将使用 TCP 协议和在 14 章讲到的协程范式编写一个简单的客户端-服务器应用,一个 (web) 服务器应用需要响应众多客户端的并发请求:Go 会为每一个客户端产生一个协程用来处理请求。我们需要使用 net 包中网络通信的功能。它包含了处理 TCP/IP 以及 UDP 协议、域名解析等方法。
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服务器端代码是一个单独的文件:
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@@ -46,7 +46,7 @@ func doServerStuff(conn net.Conn) {
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}
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在 `main()` 中创建了一个 `net.Listener` 类型的变量 `listener`,他实现了服务器的基本功能:用来监听和接收来自客户端的请求(在 localhost 即 IP 地址为 127.0.0.1 端口为 50000 基于 TCP 协议)。`Listen()` 函数可以返回一个 `error` 类型的错误变量。用一个无限 for 循环的 `listener.Accept()` 来等待客户端的请求。客户端的请求将产生一个 `net.Conn` 类型的连接变量。然后一个独立的协程使用这个连接执行 `doServerStuff()`,开始使用一个 512 字节的缓冲 `data` 来读取客户端发送来的数据,并且把它们打印到服务器的终端,`len` 获取客户端发送的数据字节数;当客户端发送的所有数据都被读取完成时,协程就结束了。这段程序会为每一个客户端连接创建一个独立的协程。必须先运行服务器代码,再运行客户端代码。
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在 `main()` 中创建了一个 `net.Listener` 类型的变量 `listener`,他实现了服务器的基本功能:用来监听和接收来自客户端的请求(基于 TCP 协议下,位于 IP 地址为 127.0.0.1、端口为 50000 的 localhost)。`Listen()` 函数可以返回一个 `error` 类型的错误变量。用一个无限 `for` 循环的 `listener.Accept()` 来等待客户端的请求。客户端的请求将产生一个 `net.Conn` 类型的连接变量。然后一个独立的协程使用这个连接执行 `doServerStuff()`,开始使用一个 512 字节的缓冲 `data` 来读取客户端发送来的数据,并且把它们打印到服务器的终端,`len()` 获取客户端发送的数据字节数;当客户端发送的所有数据都被读取完成时,协程就结束了。这段程序会为每一个客户端连接创建一个独立的协程。必须先运行服务器代码,再运行客户端代码。
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客户端代码写在另一个文件 client.go 中:
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@@ -91,21 +91,23 @@ func main() {
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}
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}
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客户端通过 `net.Dial` 创建了一个和服务器之间的连接。
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客户端通过 `net.Dial()` 创建了一个和服务器之间的连接。
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它通过无限循环从 `os.Stdin` 接收来自键盘的输入,直到输入了“Q”。注意裁剪 `\r` 和 `\n` 字符(仅 Windows 平台需要)。裁剪后的输入被 `connection` 的 `Write` 方法发送到服务器。
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它通过无限循环从 `os.Stdin` 接收来自键盘的输入,直到输入了“Q”。注意裁剪 `\r` 和 `\n` 字符(仅 Windows 平台需要)。裁剪后的输入被 `connection` 的 `Write()` 方法发送到服务器。
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当然,服务器必须先启动好,如果服务器并未开始监听,客户端是无法成功连接的。
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如果在服务器没有开始监听的情况下运行客户端程序,客户端会停止并打印出以下错误信息:`对tcp 127.0.0.1:50000发起连接时产生错误:由于目标计算机的积极拒绝而无法创建连接`。
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如果在服务器没有开始监听的情况下运行客户端程序,客户端会停止并打印出以下错误信息:
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打开命令提示符并转到服务器和客户端可执行程序所在的目录,Windows 系统下输入 `server.exe`(或者只输入 `server` ),Linux 系统下输入 `./server` 。
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dial tcp [::1]:xxxx: connectex: No connection could be made because the target machine actively refused it.
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接下来控制台出现以下信息:`Starting the server ...`
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打开命令提示符并转到服务器和客户端代码所在的目录,输入 `go run server.go`,接下来控制台出现以下信息:`Starting the server ...`
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在 Windows 系统中,我们可以通过 CTRL/C 停止程序。
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在 Windows 系统中,我们可以通过 CTRL+C 停止程序。
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然后开启 2 个或者 3 个独立的控制台窗口,分别输入 client 回车启动客户端程序
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然后开启 2 个或者 3 个独立的控制台窗口,分别启动客户端程序
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以下是服务器的输出:
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@@ -115,12 +117,12 @@ Received data: IVO says: Hi Server, what's up ?
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Received data: CHRIS says: Are you busy server ?
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Received data: MARC says: Don't forget our appointment tomorrow !
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当客户端输入 Q 并结束程序时,服务器会输出以下信息:
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当客户端输入“Q”并结束程序时,服务器会输出以下信息:
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Error reading WSARecv tcp 127.0.0.1:50000: The specified network name is no longer available.
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在网络编程中 `net.Dial` 函数是非常重要的,一旦你连接到远程系统,函数就会返回一个 `Conn` 类型的接口,我们可以用它发送和接收数据。`Dial` 函数简洁地抽象了网络层和传输层。所以不管是 IPv4 还是 IPv6,TCP 或者 UDP 都可以使用这个公用接口。
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在网络编程中 `net.Dial()` 函数是非常重要的,一旦你连接到远程系统,函数就会返回一个 `Conn` 类型的接口,我们可以用它发送和接收数据。`Dial()` 函数简洁地抽象了网络层和传输层。所以不管是 IPv4 还是 IPv6,TCP 或者 UDP 都可以使用这个公用接口。
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以下示例先使用 TCP 协议连接远程 80 端口,然后使用 UDP 协议连接,最后使用 TCP 协议连接 IPv6 地址:
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@@ -152,7 +154,7 @@ func checkConnection(conn net.Conn, err error) {
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fmt.Printf("Connection is made with %v\n", conn)
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}
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下边也是一个使用 net 包从 socket 中打开,写入,读取数据的例子:
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下边也是一个使用 `net` 包从 socket 中打开,写入,读取数据的例子:
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示例 15.4 [socket.go](examples/chapter_15/socket.go)
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@@ -191,11 +193,11 @@ func main() {
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**练习 15.1**
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编写新版本的客户端和服务器([client1.go](exercises/chapter_15/client1.go) / [server1.go](exercises/chapter_15/server1.go)):
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编写新版本的客户端和服务器 ([client1.go](exercises/chapter_15/client1.go) / [server1.go](exercises/chapter_15/server1.go)):
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* 增加一个检查错误的函数 `checkError(error)`;讨论如下方案的利弊:为什么这个重构可能并没有那么理想?看看在 [示例 15.14](examples/chapter_15/template_validation.go) 中它是如何被解决的
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* 使客户端可以通过发送一条命令 SH 来关闭服务器
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* 让服务器可以保存已经连接的客户端列表(他们的名字);当客户端发送 WHO 指令的时候,服务器将显示如下列表:
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* 让服务器可以保存已经连接的客户端列表(他们的名字);当客户端发送 `WHO` 指令的时候,服务器将显示如下列表:
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```
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This is the client list: 1:active, 0=inactive
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User IVO is 1
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@@ -292,7 +294,7 @@ func checkError(error error, info string) {
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}
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}
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```
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(**译者注:应该是由于 go 版本的更新,会提示 os.EAGAIN undefined ,修改后的代码:[simple_tcp_server_v1.go](examples/chapter_15/simple_tcp_server_v1.go)**)
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(**译者注:应该是由于 Go 版本的更新,会提示 os.EAGAIN undefined,修改后的代码:[simple_tcp_server_v1.go](examples/chapter_15/simple_tcp_server_v1.go)**)
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都有哪些改进?
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@@ -303,13 +305,13 @@ if flag.NArg() != 2 {
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panic("usage: host port")
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}
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传入的参数通过 `fmt.Sprintf` 函数格式化成字符串
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传入的参数通过 `fmt.Sprintf()` 函数格式化成字符串
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```go
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hostAndPort := fmt.Sprintf("%s:%s", flag.Arg(0), flag.Arg(1))
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```
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* 在 `initServer` 函数中通过 `net.ResolveTCPAddr` 得到了服务器地址和端口,这个函数最终返回了一个 `*net.TCPListener`
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* 每一个连接都会以协程的方式运行 `connectionHandler` 函数。函数首先通过 `conn.RemoteAddr()` 获取到客户端的地址并显示出来
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* 它使用 `conn.Write` 发送 Go 推广消息给客户端
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* 在 `initServer()` 函数中通过 `net.ResolveTCPAddr()` 得到了服务器地址和端口,这个函数最终返回了一个 `*net.TCPListener`
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* 每一个连接都会以协程的方式运行 `connectionHandler()` 函数。函数首先通过 `conn.RemoteAddr()` 获取到客户端的地址并显示出来
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* 它使用 `conn.Write()` 发送 Go 推广消息给客户端
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* 它使用一个 25 字节的缓冲读取客户端发送的数据并一一打印出来。如果读取的过程中出现错误,代码会进入 `switch` 语句 `default` 分支,退出无限循环并关闭连接。如果是操作系统的 `EAGAIN` 错误,它会重试。
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* 所有的错误检查都被重构在独立的函数 `checkError` 中,当错误产生时,利用错误上下文来触发 panic。
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@@ -323,7 +325,7 @@ Connection from: 127.0.0.1:49347
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<25:Marc says: Do you remembe><25:r our first meeting serve><2:r?>
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net.Error:
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**net.Error:**
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`net` 包返回的错误类型遵循惯例为 `error`,但有些错误实现包含额外的方法,他们被定义为 `net.Error` 接口:
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```go
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package net
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