GO网络编程（二）：客户端与服务端通信【重要】

本节是新知识，偏应用，需要反复练习才能掌握。

1.C/S通信示意图

客户端与服务端通信的模式也称作C/S模式，流程图如下
在这里插入图片描述
其中P是协程调度器。可以看到，客户端都是通过一个共同的端口和服务端通信的，且服务端开了两个协程并发处理两个客户端。注意，协程和P之间，协程和端口之间，端口和客户端之间的链接都是双向的。

2.服务端通信

服务端功能要求如下：

（1）编写一个服务器端程序，在8888端口监听

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")

（2）可以和多个客户端创建链接

//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()//这里准备其一个协程，为客户端服务go process(conn)
}

（3）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

完整代码如下：

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connfor {//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)
}

流程总结：
1.使用net.Listen()初始化监听端口，把初始信息存在变量listen中
2.循环使用listen.Accept()，接收监听到的基本信息，存在变量conn中
3.每次循环用conn.Read(buf)读取客户端发送的内容，将这些操作封装到一个协程中，并发执行

3.客户端通信

客户端功能：
（1）编写一个客户端程序，能链接到服务器端的8888端口

conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8888")

（2）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]

（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

line, err := reader.ReadString('\n')
if err != nil {fmt.Println("readString err=", err)
}

其中ReadString(‘\n’)表示以换行符为截止符号，读取包括换行符在内的之前的字符，所以之后还需要去除line中的换行符。
（4）在终端输入exit,表示退出程序

	line = strings.Trim(line, " \r\n")if line == "exit" {fmt.Println("客户端退出..")break}

完整代码如下：

package main
import ("fmt""net""bufio""os""strings"
)func main() {conn, err := net.Dial("tcp", "localhost: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]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("readString 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)	}}
}

注：localhost是本地ip地址，默认ipv6。
流程总结：
1.使用net.Dial()建立与服务端的链接，把初始信息存在变量conn中
2.循环使用bufio.NewReader(os.Stdin)创建缓冲区，读入用户输入的信息并存在reader中
3.使用reader.ReadString('\n')提取每行字符
4.判断输入是否为exit，若是则退出循环
4.若输入步是exit，则用conn.Write()将每行内容发送到服务端

4.通信测试

先启动服务端，内容如下：

服务器开始监听....
等待客户端来链接....

注意，如果出现类似下图的提示框请点击允许！
在这里插入图片描述

再打开当前目录的命令行，启动客户端，命令行会显示如下语句

Accept() suc con=&{{0xc00008a508}} 客户端ip=[::1]:端口号

注意：这个端口号不是8888，而是客户端用来连接服务器时的本地端口。每个客户端在连接到服务器时，操作系统会为它分配一个临时的随机端口。
客户端输入几行语句

D:\code\golang\尚硅谷golang\代码\chapter18\tcpdemo\client>go run "client(1).go"
123
你好

服务端内容

服务器开始监听....
等待客户端来链接....
Accept() suc con=&{{0xc00008a508}} 客户端ip=[::1]:端口号
等待客户端来链接....
123
你好

客户端输入exit即可结束

客户端退出..D:\code\golang\尚硅谷golang\代码\chapter18\tcpdemo\client>

服务端内容

客户端退出 err=read tcp [::1]:8888->[::1]:端口号: wsarecv: An existing connection was forcibly closed by the remote host.

注意，此时服务端仍在循环监听，按ctrl+c即可结束程序。

5.进阶练习：客户端之间通信

为了使两个客户端能够相互通信，需要一个中介服务器（通常称为“中转服务器”），它负责转发每个客户端的消息给另一个客户端。服务器在两个客户端之间保持连接，接收其中一个客户端的消息，然后将其转发给另一个客户端。
实现步骤：
服务器端：
1.服务器负责接收客户端 A 和客户端 B 的连接。
2.服务器读取每个客户端发送的消息，然后将消息转发给另一个客户端。

package mainimport ("fmt""net""sync"
)var (clients = make(map[net.Conn]bool) // 存储连接的客户端mu      sync.Mutex                // 保护 clients 的并发访问
)func main() {listener, err := net.Listen("tcp", ":8888")if err != nil {fmt.Println("服务器启动错误:", err)return}defer listener.Close()fmt.Println("服务器正在监听8888端口...")for {conn, err := listener.Accept()if err != nil {fmt.Println("接受连接时发生错误:", err)continue}// 在服务端提示有新的客户端连接fmt.Printf("新的客户端已连接: %v\n", conn.RemoteAddr())// 将客户端添加到客户端列表mu.Lock()clients[conn] = truemu.Unlock()go handleConnection(conn) // 处理每个连接}
}func handleConnection(conn net.Conn) {defer func() {conn.Close()mu.Lock()delete(clients, conn) // 从列表中删除客户端mu.Unlock()}()buf := make([]byte, 1024)for {n, err := conn.Read(buf) // 读取客户端消息if err != nil {fmt.Printf("客户端 %v 断开连接: %v\n", conn.RemoteAddr(), err)return}message := string(buf[:n])// 判断是否是退出消息if message == "exit\n" || message == "exit" {fmt.Printf("客户端 %v 退出。\n", conn.RemoteAddr())return}// 转发消息给其他客户端mu.Lock()for client := range clients {if client != conn { // 不给发送者发送消息_, _ = client.Write(buf[:n]) // 将消息发送到其他客户端}}mu.Unlock()}
}

客户端：
1.客户端连接到服务器，通过服务器发送和接收消息。
2.客户端之间不会直接通信，而是通过服务器中转消息。

package mainimport ("bufio""fmt""net""os""strings"
)func main() {// 使用 localhost 连接到服务器conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8888")if err != nil {fmt.Println("连接服务器失败:", err)return}defer conn.Close() // 确保在退出时关闭连接// 启动一个 goroutine 负责接收服务器的消息go func() {buf := make([]byte, 1024)for {n, err := conn.Read(buf) // 从服务器读取数据if err != nil {fmt.Println("与服务器断开连接:", err)return}// 显示来自服务器的消息fmt.Print("收到消息: ", string(buf[:n]))}}()// 主协程负责发送用户输入的消息reader := bufio.NewReader(os.Stdin)fmt.Println("连接到服务器，输入消息发送，输入 'exit' 退出...")for {// 从终端读取一行用户输入line, err := reader.ReadString('\n')if err != nil {fmt.Println("读取输入时发生错误:", err)continue}// 去掉输入行的换行符和空格go ruline = strings.TrimSpace(line)// 如果用户输入的是 exit，退出程序if line == "exit" {fmt.Println("客户端退出...")break}// 将用户输入发送给服务器_, err = conn.Write([]byte(line + "\n"))if err != nil {fmt.Println("发送消息时发生错误:", err)}}
}