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Go 语言网络编程系列(一)— Socket 编程入门:Dial 函数及其使用

Go语言中文网 2020-01-26

传统的 Socket 编程

在 Go 语言中进行网络编程时,比传统的网络编程实现更加简洁。

回想下我们在 C 语言中编写网络程序时,以基于 TCP 协议的网络服务为例,客户端和服务端的实现流程通常是这样的:

从服务端来看,代码编写分为以下几个步骤:

  1. 建立并绑定 Socket:首先服务端使用 socket() 函数建立网络套接字,然后使用 bind() 函数为套接字绑定指定的 IP 和端口;

  2. 监听请求:接下来,服务端使用 listen() 函数监听客户端对绑定 IP 和端口的请求;

  3. 接收连接:如果有请求过来,并通过三次握手成功建立连接,则使用 accept() 函数接收并处理该连接;

  4. 处理请求与发送响应:服务端通过 read() 函数从上述已建立连接读取客户端发送的请求数据,经过处理后再通过 write() 函数将响应数据发送给客户端

从客户端来看,代码编写分为以下几个步骤:

  1. 建立 Socket:客户端同样使用 socket()函数建立网络套接字;

  2. 建立连接:建立连接:然后调用 connect() 函数传入 IP 和端口号建立与指定服务端网络程序的连接;

  3. 发送请求与接收响应:连接建立成功后,客户端就可以通过 write() 函数向服务端发送数据,并使用 read() 函数从服务端接收响应。

基于 UDP 协议的网络服务大致流程也是一样的,只是服务端和客户端之间不需要建立连接。

Go 语言标准库对这个过程进行了抽象和封装,无论我们使用什么协议建立什么形式的连接,都只需要调用net.Dial() 函数就可以了,从而大大简化了代码的编写量,下面我们就来看看该函数的用法。

Dial() 函数

Dial() 函数的原型如下:

func Dial(network, address string) (Conn, error) { var d Dialer return d.Dial(network, address)}

我们来看一下几种常见协议的调用方式。

1、TCP连接:

conn, err := net.Dial("tcp", "192.168.10.10:80")


2、UDP连接:

conn, err := net.Dial("udp", "192.168.10.10:8888")


3、ICMP连接(使用协议名称):

conn, err := net.Dial("ip4:icmp", "www.xueyuanjun.com")

注:ip4 表示 IPv4,相应的 ip6 表示 IPv6。

4、ICMP连接(使用协议编号):

conn, err := net.Dial("ip4:1", "10.0.0.3")

注:我们可以通过以下链接查看协议编号的含义:http://www.iana.org/assignments/protocol-numbers/protocol-numbers.xml。

目前,Dial() 函数支持如下几种网络协议:tcptcp4(仅限 IPv4)、tcp6(仅限 IPv6)、udpudp4(仅限IPv4)、udp6(仅限IPv6)、ipip4(仅限IPv4)、ip6(仅限IPv6)、unixunixgram 和 unixpacket

在成功建立连接后,我们就可以进行数据的发送和接收,发送数据时,使用连接对象 conn 的 Write() 方法,接收数据时使用 Read() 方法。接下来,学院君通过一个简单的示例程序给大家演示下 Go 语言中网络编程的实现。

TCP 示例程序

我们将通过建立 TCP 连接来实现简单的 HTTP 协议 —— 通过向网络主机发送 HTTP Head 请求,读取网络主机返回的信息,具体代码实现如下:

package main
import ( "bytes" "fmt" "io" "net" "os")
func main() { if len(os.Args) != 2 { fmt.Fprintf(os.Stderr, "Usage: %s host:port", os.Args[0]) os.Exit(1) } // 从参数中读取主机信息 service := os.Args[1]
// 建立网络连接 conn, err := net.Dial("tcp", service) // 连接出错则打印错误消息并退出程序 checkError(err)
// 调用返回的连接对象提供的 Write 方法发送请求 _, err = conn.Write([]byte("HEAD / HTTP/1.0\r\n\r\n")) checkError(err)
// 通过连接对象提供的 Read 方法读取所有响应数据 result, err := readFully(conn) checkError(err)
// 打印响应数据 fmt.Println(string(result))
os.Exit(0)}
func checkError(err error) { if err != nil { fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error()) os.Exit(1) }}
func readFully(conn net.Conn) ([]byte, error) { // 读取所有响应数据后主动关闭连接 defer conn.Close()
result := bytes.NewBuffer(nil) var buf [512]byte for { n, err := conn.Read(buf[0:]) result.Write(buf[0:n]) if err != nil { if err == io.EOF { break } return nil, err } } return result.Bytes(), nil}

测试上述代码,输出如下:

Go 语言网络编程系列(一)— Socket 编程入门:Dial 函数及其使用

对于 80 端口,还可以通过 http 进行替代:

可以看到,通过 Go 语言编写的网络程序整体实现代码非常简单清晰,就是建立连接、发送数据、接收数据,不需要我们关注底层不同协议通信的细节。


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