Go语言Socket：TCP 和 UDP 示例详解
在网络编程中，Socket（套接字）是一个非常重要的概念。它是一个抽象的数据结构，用于表示网络中的一个端点，包含了 IP 地址、端口号以及协议类型等信息。Go 语言提供了强大的 net 包，使得 Socket 编程变得更加简便。本文将详细介绍 Go 语言如何实现 TCP 和 UDP Socket 编程。1. Socket 编程基本原理Socket 编程基于客户端-服务器模型，其中：[*]客户端：发起请求的一方。
[*]服务器：提供服务的一方。
通过 Socket，客户端可以向服务器发送请求，服务器接收到请求后进行处理并返回响应。常见的协议类型
[*]TCP（传输控制协议）：面向连接的协议，可靠、保证数据有序传输，适用于对数据传输有严格要求的场景。
[*]UDP（用户数据报协议）：无连接的协议，不保证数据可靠传输，适用于对实时性要求较高的场景。
Go 语言通过 net 包提供了对这两种协议的支持，使得开发者能够轻松实现网络通信。2. TCP Socket 编程2.1 服务器端实现TCP 是一种面向连接的协议，适合需要可靠数据传输的场景。以下是一个简单的 TCP 服务器实现，它会监听指定端口并回显接收到的消息。package main
import (
"bufio"
"fmt"
"net"
)
func handleConnection(conn net.Conn) {
defer conn.Close()
reader := bufio.NewReader(conn)
for {
// 读取客户端发送的数据
message, err := reader.ReadString('\n')
if err != nil {
fmt.Println("读取数据错误:", err)
break
}
fmt.Printf("收到消息: %s", message)
// 回显消息给客户端
conn.Write([]byte("Echo: " + message))
}
}
func main() {
// 监听本地 8080 端口
listener, err := net.Listen("tcp", ":8080")
if err != nil {
fmt.Println("监听端口失败:", err)
return
}
defer listener.Close()
fmt.Println("服务器正在监听端口 8080...")
for {
// 接受客户端连接
conn, err := listener.Accept()
if err != nil {
fmt.Println("接受连接失败:", err)
continue
}
// 为每个连接启动一个新的 goroutine 进行处理
go handleConnection(conn)
}
}
说明：
[*]使用 net.Listen 监听指定的 IP 地址和端口。
[*]通过 listener.Accept 接受客户端的连接，返回一个 net.Conn 对象。
[*]每当接收到一个连接时，通过 goroutine 并发处理该连接。
2.2 客户端实现
以下是一个简单的 TCP 客户端示例，连接到服务器并发送消息。package main
import (
"bufio"
"fmt"
"net"
"os"
)
func main() {
// 连接到服务器（localhost:8080）
conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8080")
if err != nil {
fmt.Println("连接服务器失败:", err)
return
}
defer conn.Close()
reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
for {
// 从标准输入读取用户输入
fmt.Print("请输入消息: ")
message, _ := reader.ReadString('\n')
// 发送消息到服务器
_, err := conn.Write([]byte(message))
if err != nil {
fmt.Println("发送消息失败:", err)
return
}
// 接收服务器回显的消息
response, err := bufio.NewReader(conn).ReadString('\n')
if err != nil {
fmt.Println("接收消息失败:", err)
return
}
fmt.Print("服务器回显: " + response)
}
}
说明：
[*]使用 net.Dial 连接到服务器。
[*]从标准输入读取用户输入并将其发送到服务器。
[*]接收服务器回显的消息并显示。
3. UDP Socket 编程UDP 是一种无连接的协议，适合对实时性要求较高但对数据传输可靠性要求不高的场景。下面是如何在 Go 中实现 UDP 服务器和客户端。3.1 服务器端实现
以下是一个简单的 UDP 服务器实现，它监听指定端口，接收客户端发送的数据，并回显消息。package main
import (
"fmt"
"net"
)
func main() {
// 监听本地 8081 端口的 UDP
addr, err := net.ResolveUDPAddr("udp", ":8081")
if err != nil {
fmt.Println("解析地址失败:", err)
return
}
conn, err := net.ListenUDP("udp", addr)
if err != nil {
fmt.Println("监听 UDP 失败:", err)
return
}
defer conn.Close()
fmt.Println("UDP 服务器正在监听端口 8081...")
buffer := make([]byte, 1024)
for {
// 读取客户端发送的数据
n, clientAddr, err := conn.ReadFromUDP(buffer)
if err != nil {
fmt.Println("读取数据错误:", err)
continue
}
message := string(buffer[:n])
fmt.Printf("收到来自 %s 的消息: %s", clientAddr, message)
// 回显消息给客户端
_, err = conn.WriteToUDP([]byte("Echo: "+message), clientAddr)
if err != nil {
fmt.Println("发送消息失败:", err)
}
}
}
说明：
[*]使用 net.ResolveUDPAddr 解析 UDP 地址。
[*]使用 net.ListenUDP 监听指定的端口。
[*]conn.ReadFromUDP 用于接收客户端数据，并返回客户端地址。
3.2 客户端实现
以下是一个简单的 UDP 客户端实现，发送消息到服务器并接收回显。package main
import (
"bufio"
"fmt"
"net"
"os"
)
func main() {
// 解析服务器地址
serverAddr, err := net.ResolveUDPAddr("udp", "localhost:8081")
if err != nil {
fmt.Println("解析服务器地址失败:", err)
return
}
// 创建一个 UDP 连接（实际上是无连接的）
conn, err := net.DialUDP("udp", nil, serverAddr)
if err != nil {
fmt.Println("连接 UDP 服务器失败:", err)
return
}
defer conn.Close()
reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
for {
// 从标准输入读取用户输入
fmt.Print("请输入消息: ")
message, _ := reader.ReadString('\n')
// 发送消息到服务器
_, err := conn.Write([]byte(message))
if err != nil {
fmt.Println("发送消息失败:", err)
return
}
// 接收服务器回显的消息
buffer := make([]byte, 1024)
n, err := conn.Read(buffer)
if err != nil {
fmt.Println("接收消息失败:", err)
return
}
fmt.Print("服务器回显: " + string(buffer[:n]))
}
}
说明：
[*]使用 net.ResolveUDPAddr 解析服务器地址。
[*]使用 net.DialUDP 创建一个 UDP 连接（实际上是无连接的）。
[*]客户端向服务器发送消息并接收回显。
4. 总结
Go 语言通过其强大的 net 包，简化了 Socket 编程，支持常见的 TCP 和 UDP 协议。无论是需要可靠数据传输的 TCP，还是对实时性要求高的 UDP，Go 都能轻松实现。通过学习本文中的示例，你可以掌握基本的 Socket 编程技巧，并能够在实际应用中灵活运用这些技术。
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