Go网络编程：基于TCP的网络服务端与客户端

Go 语言的 net 包为网络编程提供了简洁高效的接口。我们可以使用它快速构建 TCP 网络服务，如聊天服务器、RPC、微服务通信等。

一、TCP简介

TCP（Transmission Control Protocol）是面向连接的、可靠的传输协议，通信模型为客户端-服务端（Client-Server）。

基本流程：

arduino 复制代码

Client -----> Server（连接）
Client <----> Server（数据收发）
Client -----X Server（断开）

二、TCP服务端开发流程

1. 基本步骤

• 创建监听器 net.Listen("tcp", address)
• 接收连接 ln.Accept()
• 启动协程处理每个连接

2. 示例代码：简单回显服务端

go 复制代码

package main

import (
    "bufio"
    "fmt"
    "net"
)

func main() {
    ln, err := net.Listen("tcp", ":8000")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    fmt.Println("Server is listening on :8000...")

    for {
        conn, err := ln.Accept()
        if err != nil {
            fmt.Println("Accept error:", err)
            continue
        }
        go handleConnection(conn)
    }
}

func handleConnection(conn net.Conn) {
    defer conn.Close()
    fmt.Println("Client connected:", conn.RemoteAddr())

    scanner := bufio.NewScanner(conn)
    for scanner.Scan() {
        msg := scanner.Text()
        fmt.Println("Received:", msg)
        conn.Write([]byte("Echo: " + msg + "\n"))
    }
}

三、TCP客户端开发流程

1. 基本步骤

• 使用 net.Dial("tcp", address) 发起连接
• 使用 conn.Write() 发送数据
• 使用 conn.Read() 或 bufio.Scanner 接收响应

2. 示例代码：简单回显客户端

go 复制代码

package main

import (
    "bufio"
    "fmt"
    "net"
    "os"
)

func main() {
    conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8000")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer conn.Close()
    fmt.Println("Connected to server.")

    scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)
    for {
        fmt.Print("Input: ")
        if !scanner.Scan() {
            break
        }
        text := scanner.Text()
        conn.Write([]byte(text + "\n"))

        reply := bufio.NewReader(conn)
        msg, _ := reply.ReadString('\n')
        fmt.Print("Server reply: " + msg)
    }
}

四、服务端并发处理连接

• 每个连接使用 go handleConnection(conn) 启动一个 goroutine。
• 利用 channel、sync 等包实现更复杂的控制逻辑。
• 避免 goroutine 泄漏，及时关闭连接。

五、进阶技巧与注意事项

问题	建议
粘包/拆包问题	采用固定长度协议或使用 `\n` 等分隔符协议
异常断开检测	读取错误后及时清理资源
超时控制	使用 `conn.SetDeadline` 设置读写超时
多客户端广播/聊天群	使用 map 管理连接池，遍历发送消息

六、实战小案例：群聊服务端片段

go 复制代码

var clients = make(map[net.Conn]string)
var broadcast = make(chan string)

func main() {
    go broadcaster()
    // 省略监听与连接处理...
}

func handleConnection(conn net.Conn) {
    defer conn.Close()
    clients[conn] = conn.RemoteAddr().String()
    for scanner.Scan() {
        msg := scanner.Text()
        broadcast <- clients[conn] + ": " + msg
    }
    delete(clients, conn)
}

func broadcaster() {
    for {
        msg := <-broadcast
        for conn := range clients {
            fmt.Fprintln(conn, msg)
        }
    }
}

七、总结

• TCP 是基础但强大的通信方式，适用于高可靠性场景。
• Go 的并发模型使构建高性能网络服务变得简单。
• 在生产环境中，还需结合日志、连接池、协议封装等技术。