go学习之网络编程

网络编程

1、网络编程的基本介绍

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。之所以交TCP socket编程，是因为底层是基于Tcp/ip协议的，比如QQ聊天

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tcp socke实现的，比如京东商城(这属于go web开发范畴)

2.网络编程的基础知识

1）协议(tcp/ip)

TCP/IP(Transmission Control Protocal)的简写，中文译名为传输控制协议/因特网互联协议，又叫网络通信协议，这个协议是Internet最基本的协议 internet国际互联网的基础，简单的说，就是由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的

协议的抽象理解图

2）OSI与TCP/ip参考模型

详细结构（模拟qq好友发送数据经过的网络协议层）

3）ip地址

概述：每个internet上的主机和路由器都有一个ip地址，他包括网络和主机号，ip地址有ipv4(32位)和ipv6(128位)，可以通过ipconfig来查看

4）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协议上的端口，是逻辑意义上的端口

如果把ip地址比作一个房子，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(256256)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0到65535（256256-1）

端口–分类

• 0是保留端口
• 1-1024是固定端口 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，程序员是可以使用的（尽量使用40000以上的端口，这样不易冲突，更好地进行监听操作）

端口(port)-使用注意

• 在计算机（尤其是做服务器）要尽可能的少开端口
• 一个端口只能被一个程序监听
• 如果使用netstat -an 可以查看本机有哪些端口在监听
• 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

5）tcp socket编程的客户端和服务器端

下图为Golang socket编程中客户端和服务器的网络分布

3.socket编程快速入门

项目示意图

1）服务端的处理流程

-1.监听端口

-2.创建客户端的tcp连接，建立客户端和服务端的连接

-3.创建goroutine，处理该连接的请求（通常客户端会通过连接来发送请求包）

server.go

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)
		//1.等待客户端通过conn发送信息
		//2.如果客户端没有write[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"+ conn.RemoteAddr().String())
		n,err :=conn.Read(buf) //从conn读取
		if err != nil {
			fmt.Printf("客户端退出 err=%v\n",err)
			return // !!!
		}
		//3.显示客户端发送的内容到服务器的终端
		fmt.Println(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")
		return
	}
	defer listen.Close()  //延时关闭listen

	//循环等待客户端连接我
	for {
		//等待客户端连接诶
	    fmt.Println("等待客户端连接...")
		conn, err := listen.Accept()
		if err != nil {
			fmt.Println("Accept() err=",err)
		}else {
			fmt.Println("Accept() suc conn=%v 客户端ip为=%v\n",conn,conn.RemoteAddr().String())
		}
		//这里准备启动一个协程为客户端服务

		go process(conn)
	}
	// fmt.Printf("Listen successfully=%v\n",listen)
}

2）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，接收服务器端返回的结果数据

-3.关闭连接

3）客户端功能

-1.编写一个客户端程序，能连接到服务端的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

client.go

package main
import (
	"fmt"
	"net"
	"bufio"
	"os"
	"strings"
)

func main() {
	conn, err :=net.Dial("tcp","192.168.31.102:8888")
	if err != nil {
		fmt.Println("client dial err=",err)
		return
	}
	//功能1.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】
    for {
	//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("readerString err=",err)
	}
	//如果用户输入的是exit就退出
	line = strings.Trim(line, "\r\n") 
	if line == "exit"{
		fmt.Println("客户端退出..")
		break
	}

	//再将line发送给服务器
	_, err =conn.Write([]byte(line+ "\n"))
	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)
   }


}

运行效果图

4.经典项目-海量用户即时通讯系统

1）项目开发流程

需求分析 -->设计阶段–>编码实现–>测试阶段—>实施

2）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（私聊）

-6 离线留言

3）界面设计

项目开发前技术准备

项目要保存用户信息和消息数据，因此我们需要学习数据库(Redis和mysql),这里我们选择redis,先学习如何在golang中使用redis