TCP协议

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 即传输控制协议/网间协议，是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的传输层（Transport layer）通信协议，因为是面向连接的协议，数据像水流一样传输，会存在黏包问题。

TCP服务端

一个TCP服务端可以同时连接很多个客户端，例如世界各地的用户使用自己电脑上的浏览器访问淘宝网。因为Go语言中创建多个goroutine实现并发非常方便和高效，所以我们可以每建立一次链接就创建一个goroutine去处理。

TCP服务端程序的处理流程：

1. 监听端口
2. 接收客户端请求建立链接
3. 创建goroutine处理链接。

我们使用Go语言的net包实现的TCP服务端代码如下：

package main

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

// TCP server端

// 处理函数
func process(conn net.Conn) {
    defer conn.Close() // 关闭连接
    reader := bufio.NewReader(conn)
    for {
        var buf [128]byte
        recvBytes := make([]byte, 0, 128)
        // 读取数据
        n, err := reader.Read(buf[:])
        if err != nil {
            fmt.Println("read from client failed, err:", err)
            break
        }
        for n > 0 {
            recvBytes = append(recvBytes, buf[:n]...)
            // 已经没有可读
            if reader.Buffered() == 0 {
                break
            }
            n, err = reader.Read(buf[:])
            if err != nil {
                fmt.Println("read from client failed, err:", err)
                break
            }
            fmt.Println(n, err)
        }
        recvStr := string(recvBytes)
        fmt.Println("收到client端发来的数据：", recvStr)
        conn.Write([]byte(recvStr)) // 发送数据
    }
}

func main() {
    listen, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:20000")
    if err != nil {
        fmt.Println("listen failed, err:", err)
        return
    }
    for {
        conn, err := listen.Accept() // 建立连接
        if err != nil {
            fmt.Println("accept failed, err:", err)
            continue
        }
        go process(conn) // 启动一个goroutine处理连接
    }
}

TCP客户端

一个TCP客户端进行TCP通信的流程如下：

1. 建立与服务端的链接
2. 进行数据收发
3. 关闭链接

使用Go语言的net包实现的TCP客户端代码如下：

package main

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

// tcp/client/main.go

// 客户端
func main() {
    start := time.Now()
    conn, err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:20000")
    if err != nil {
        fmt.Println("err :", err)
        return
    }
    fmt.Println("连接耗时", time.Since(start))
    defer conn.Close() // 关闭连接
    inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin)
    for {
        input, _ := inputReader.ReadString('\n') // 读取用户输入
        inputInfo := strings.Trim(input, "\r\n")
        if strings.ToUpper(inputInfo) == "Q" { // 如果输入q就退出
            return
        }
        _, err = conn.Write([]byte(inputInfo)) // 发送数据
        if err != nil {
            return
        }
        buf := [512]byte{}
        n, err := conn.Read(buf[:])
        if err != nil {
            fmt.Println("recv failed, err:", err)
            return
        }
        fmt.Println(string(buf[:n]))
    }
}

先启动server端再启动client端，在client端输入任意内容回车之后就能够在server端看到client端发送的数据，从而实现TCP通信。

UDP协议

UDP协议（User Datagram Protocol）中文名称是用户数据报协议，是OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联）参考模型中一种无连接的传输层协议，不需要建立连接就能直接进行数据发送和接收，属于不可靠的、没有时序的通信，但是UDP协议的实时性比较好，通常用于视频直播相关领域。

UDP服务端

使用Go语言的net包实现的UDP服务端代码如下：

package main

import (
    "fmt"
    "net"
)

func main() {
    listen, err := net.ListenUDP("udp", &net.UDPAddr{
        IP:   net.IPv4(0, 0, 0, 0),
        Port: 30000,
    })
    if err != nil {
        fmt.Println("listen failed, err:", err)
        return
    }
    defer listen.Close()
    for {
        var data [1024]byte
        n, addr, err := listen.ReadFromUDP(data[:]) // 接收数据
        if err != nil {
            fmt.Println("read udp failed, err:", err)
            continue
        }
        fmt.Printf("data:%v addr:%v count:%v\n", string(data[:n]), addr, n)
        _, err = listen.WriteToUDP(data[:n], addr) // 发送数据
        if err != nil {
            fmt.Println("write to udp failed, err:", err)
            continue
        }
    }
}

UDP客户端

使用Go语言的net包实现的UDP客户端代码如下：

package main

import (
    "fmt"
    "net"
    "time"
)

func main() {
    start := time.Now()
    socket, err := net.DialUDP("udp", nil, &net.UDPAddr{
        IP:   net.IPv4(0, 0, 0, 0),
        Port: 30000,
    })
    if err != nil {
        fmt.Println("连接服务端失败，err:", err)
        return
    }
    fmt.Println("连接耗时", time.Since(start))
    defer socket.Close()
    sendData := []byte("Hello server")
    _, err = socket.Write(sendData) // 发送数据
    if err != nil {
        // 因为这里udp没有建立可靠连接，所以即使发送失败，也不会报错
        fmt.Println("发送数据失败，err:", err)
        return
    }
    data := make([]byte, 4096)
    n, remoteAddr, err := socket.ReadFromUDP(data) // 接收数据
    if err != nil {
        fmt.Println("接收数据失败，err:", err)
        return
    }
    fmt.Printf("recv:%v addr:%v count:%v\n", string(data[:n]), remoteAddr, n)
}

当关闭udp服务端时，udp的客户端发送数据并不会报失败，这是因为udp实现的是不可靠的数据发送，对于消息是否送达并不关心。