【go网络编程】-Socket编程

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。

客户端Dial()

按照指定大小循环读取

func main() {
    addr := "wwww.baidu.com:80" //定义主机名
    conn,err := net.Dial("tcp",addr) //拨号操作，需要指定协议。
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Println(conn.RemoteAddr().String()) //220.181.57.217:80
    fmt.Println(conn.LocalAddr()) //192.168.0.120:62662
    fmt.Println(reflect.TypeOf(conn.LocalAddr())) //*net.TCPAddr
    fmt.Println(reflect.TypeOf(conn.RemoteAddr()))
    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。
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Println("写入的大小是:",n)//18

    buf := make([]byte,10) //定义一个切片的长度是1024。

    for  {
        n,err = conn.Read(buf) //接收到的内容大小。
        if err == io.EOF {
            conn.Close()
        }
        fmt.Print(string(buf[:n]))
    }

    fmt.Println(string(buf[:n])) //将接受的内容都读取出来。
}

按行读取

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
    for  {
        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。
        if err == io.EOF {
            conn.Close()
        }
        fmt.Print(line)
    }

io读取http请求

io.Copy(os.Stdout,conn)

服务端Listen()

package main

import (
    "net"
    "log"
    "time"
)

func Handle_conn(conn net.Conn) { //这个是在处理客户端会阻塞的代码。
    //var buf = make([]byte, 10) //读取信息
    //n, err := c.Read(buf)

    conn.Write([]byte("xxxxx\n"))  //通过conn的wirte方法将这些数据返回给客户端。
    conn.Write([]byte("hello world！\n"))
    time.Sleep(time.Minute)
    conn.Close() //与客户端断开连接。
}

func main() {
    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"
    listener,err := net.Listen("tcp",addr)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    defer listener.Close()

    for  {
        conn,err := listener.Accept() //用conn接收链接
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        go Handle_conn(conn)  //开启多个协程。
    }
}

特殊情况

建立连接

• 网络不可达或对方服务未启动
• 对方服务的listen backlog满

对方服务器很忙，瞬间有大量client端连接尝试向server建立，server端的listen backlog队列满，server accept不及时((即便不accept，那么在backlog数量范畴里面，connect都会是成功的，因为new conn已经加入到server side的listen queue中了，accept只是从queue中取出一个conn而已)，这将导致client端Dial阻塞。我们还是通过例子感受Dial的行为特点：

• 网络延迟较大，Dial阻塞并超时

服务端Socket读

• Socket中无数据

连接建立后，如果对方未发送数据到socket，接收方(Server)会阻塞在Read操作上，这和前面提到的“模型”原理是一致的。执行该Read操作的goroutine也会被挂起。runtime会监视该socket，直到其有数据才会重新

调度该socket对应的Goroutine完成read。

• Socket中有部分数据

如果socket中有部分数据，且长度小于一次Read操作所期望读出的数据长度，那么Read将会成功读出这部分数据并返回，而不是等待所有期望数据全部读取后再返回。

• 读取操作超时

客户端Socket写

• 写阻塞

TCP连接通信两端的OS都会为该连接保留数据缓冲，一端调用Write后，实际上数据是写入到OS的协议栈的数据缓冲的。TCP是全双工通信，因此每个方向都有独立的数据缓冲。当发送方将对方的接收缓冲区以及自身的发送缓冲区写满后，Write就会阻塞。

• 写入部分数据
• 写入超时

如果非要给Write增加一个期限，那我们可以调用SetWriteDeadline方法。我们copy一份client5.go，形成client6.go，在client6.go的Write之前增加一行timeout设置代码：

conn.SetWriteDeadline(time.Now().Add(time.Microsecond * 10))

ICMP

TCP