Golang-TCP/IP网络编程

diediexiaomi 2020-04-21

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。
 
  Golang-TCP/IP网络编程  Golang-TCP/IP网络编程
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
  Golang-TCP/IP网络编程
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)
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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

Golang-TCP/IP网络编程

 

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

  Golang-TCP/IP网络编程

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\n", 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\n", 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\n", 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(‘\n‘)
	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)
		
}

Golang-TCP/IP网络编程

对 client.go 做了改进:
  Golang-TCP/IP网络编程
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....................................
 

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