Golang 網(wǎng)絡(luò)編程絲綢之路 - TCP/UDP 地址解析

TL;DR 在使用 Golang 編寫 TCP/UDP socket 的時候，第一步做的就是地址解析。

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該函數(shù)返回的地址包含的信息如下：

TCPAddr 里， IP 既可以是 IPv4 地址，也可以是 IPv6 地址。 Port 就是端口了。 Zone 是 IPv6 本地地址所在的區(qū)域。

從返回結(jié)果看該函數(shù)的參數(shù)， network 指 address 的網(wǎng)絡(luò)類型； address 指要解析的地址，會從中解析出我們想要的 IP , Port 和 Zone 。

從源碼中可以看出，參數(shù) network 只能是如下四個值，否則會得到一個錯誤。

解析過程跟 ResolveTCPAddr 的一樣，不過得到的是 *UDPAddr 。

UDPAddr 包含的信息如下：

如何配置go語言開發(fā)環(huán)境

1、下載go的zip文件。并且一定要把文件解壓到c:\go目錄下。

2、配置windows的高級環(huán)境變量。包括：GOROOT、GOOS、GOBIN、GOARCH。并且在path變量里面把c:\go\bin加入。以便可以在命令行直接運行g(shù)o命令。

舉例：我的機器：

GOPATH= c:\go;c:\go\src;F:\workspace\goSample01;

GOBIN=c:\go\bin;F:\workspace\goSample01\bin;

其中，c:\go是go的安裝路徑；

F:\workspace\goSample01是我寫的go語言項目的工程目錄；

F:\workspace\goSample01\bin是go語言項目的工程目錄下的可執(zhí)行文件路徑;

3、在完成環(huán)境變量配置后，打開一個命令行窗口，直接輸入go，然后回車，看看是否出現(xiàn)go的幫助信息。如果出現(xiàn)，那么go的基本環(huán)境就OK了。

注意：這個基本環(huán)境不包含開發(fā)工具，也不能直接編譯帶C代碼的go程序。

4、

(可選)為了支持Import遠(yuǎn)程包，最好裝個gomingw。下載地址：

/downloads/list。如果下的是壓縮包，請把它解壓到C盤。例如，C:\gowin-env。里面有個Console.bat是以后使用go

get的環(huán)境。舉例：有個文件a.go,里面import(

"fmt"

"github.com/astaxie/beedb"

_ "github.com/ziutek/mymysql/godrv"

為了編譯該a.go文件，需要啟動Console.bat，然后在該命令行窗口，進入c:\go\src目錄下，執(zhí)行g(shù)o getgithub.com/astaxie/beedb

Go get github.com/ziutek/mymysql/godrv .

Go會自動下載該遠(yuǎn)程包并編譯和安裝這些包。

配置goclipse（可選）

（如果不喜歡eclipse開發(fā)工具，請?zhí)^這個配置。）

1、下載并安裝goclipse插件。Goclipse是go語言for eclipse的插件，下載地址：

2、啟動eclipse并創(chuàng)建go項目。然后寫個最簡單的helloworld.go文件，并運行。代碼如下：

packagemainimport"fmt"func main(){ fmt.Printf("hello, world")}

配置gocode（可選）

如果不需要go語法輔助和eclipse里面的（按ALT+/）彈出go語言自動輔助功能，請?zhí)^這個配置。

1、下載gocode的zip文件，解壓后放在go的bin目錄下。

2、下載并安裝Git軟件。并且在path里面配置git的執(zhí)行路徑。例如c:\git\bin

3、在命令行執(zhí)行：go build .\gocode。如果一切正常，那么將會編譯生成一個gocode.exe文件在go的bin目錄下。如果編譯失敗，那么就轉(zhuǎn)第4步。

4、如果第3步直接編譯gocode源文件成功，那就直接到第5步。否則，就需要通過git下載gocode源文件，然后再編譯。在命令行執(zhí)行：go get -u github.com/nsf/gocode 。就會生成gocode.exe文件。

5、在goclipse插件里面指定gocode的路徑。就可以在elcipse里面調(diào)用gocode來幫助寫編碼了。

從開發(fā)工具這塊看，go語言還不夠成熟，開發(fā)工具都還不完善，有待改進。

下載go-tour教程源代碼（可選）

Google有個在線運行g(shù)o語言的教程（），很不錯。支持在web上直接運行大部分的go程序，想了解這個教程的源代碼的朋友可以通過以下方式獲取。如果沒興趣，可以跳過這個步驟。

1、下載安裝Mercurial軟件。

2、在命令行下輸入：

hg clone

作為測試用的。如果把http改成https協(xié)議，下載就會失敗。搞不懂。

編譯帶調(diào)用C代碼的go文件（可選）

1、為了在windows下編譯帶C代碼的go程序，你首先需要下載并安裝MinGW或者Cygwin。

2、首選安裝MinGW。在安裝MinGW之后，記得要把MinGW安裝目錄\bin路徑設(shè)置在path環(huán)境變量里面，以便能在dos窗口下直接調(diào)用gcc。

3、下載一個gowin-env。下載地址：gowin-env。下載后解壓到某個目錄下，例如：C:\gowin-env. 然后，編輯go-env.bat。配置相關(guān)的go參數(shù)。例如，我的配置是：

set GOARCH=386

set GOOS=windows

set GOROOT=c:\go

set GOBIN=%GOROOT%\bin

set GOPATH=%GOROOT%;F:\workspace\goSample01;

設(shè)置好go-env.bat后，就可以點擊Console.bat來啟動編譯和運行窗口。

4、編寫一個帶C代碼的go程序。例如，testc.go

5、編譯

例如：

go build -compiler gccgo test_c.go

運行調(diào)用C代碼的go文件（可選）

1、testc.go.

創(chuàng)建rand目錄，然后在rand里面創(chuàng)建testc.go. 代碼如下：

package rand

/*

//

#include stdio.h

*/

import "C"

func PrintHello() {

C.puts(C.CString("Hello, world\n"))

}

2、a.go

在rand下創(chuàng)建a.go.代碼如下：

package rand

import "fmt"

func SayHello(name string){

fmt.Println(name)

}

3、test_import.go

在rand的上一級創(chuàng)建test_import.go。代碼如下：

package main

import "./rand"

func main(){

rand.SayHello("tom")

rand.PrintHello()

}

4、運行test_import.go

go run test_import.go

在測試其它幾個C代碼的時候，發(fā)現(xiàn)windows版本的cgo還有些編譯問題，同樣的代碼轉(zhuǎn)移到蘋果的XCODE下就沒有問題。后來終于發(fā)現(xiàn)原因了，原來有些例子是unix平臺下的，而在windows平臺下，方法名和參數(shù)需要做調(diào)整。

例如：下面代碼在windows下編譯報一堆錯誤。

package rand

/*

#include stdlib.h

*/

import "C"

func Random() int {

return int(C.random())

}

func Seed(i int) {

C.srandom(C.uint(i))

}

這里需要把return int(C.random()) 修改為“return int(C.rand())”

C.srandom(C.uint(i))修改為“C.srand(C.uint(i))”編譯就OK了。

golang udp編程

用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（User Datagram Protocol，縮寫為UDP），又稱用戶數(shù)據(jù)報文協(xié)議，是一個簡單的面向數(shù)據(jù)報(package-oriented)的傳輸層協(xié)議，正式規(guī)范為RFC 768。

UDP只提供數(shù)據(jù)的不可靠傳遞，它一旦把應(yīng)用程序發(fā)給網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，就不保留數(shù)據(jù)備份（所以UDP有時候也被認(rèn)為是不可靠的數(shù)據(jù)報協(xié)議）。

UDP在IP數(shù)據(jù)報的頭部僅僅加入了復(fù)用和數(shù)據(jù)校驗。

由于缺乏可靠性且屬于非連接導(dǎo)向協(xié)議，UDP應(yīng)用一般必須允許一定量的丟包、出錯和復(fù)制粘貼。

1 在接收udp包時，如果接收包時給定的buffer太小的話，就要自己解決粘包問題。

2 udp包的發(fā)送和接收不保證一定成功，不保證按正確順序抵達(dá)。

3 如果不允許丟包的情況出現(xiàn)的話，要有重發(fā)機制來保證，如：反饋機制確認(rèn)。

服務(wù)端

客戶端

Go 語言自我提升 (三次握手 - 四次揮手 - TCP狀態(tài)圖 - udp - 網(wǎng)絡(luò)文件傳輸)

三次握手：

1. 主動發(fā)起連接請求端（客戶端），發(fā)送 SYN 標(biāo)志位，攜帶數(shù)據(jù)包、包號

2. 被動接收連接請求端（服務(wù)器），接收 SYN，回復(fù) ACK，攜帶應(yīng)答序列號。同時，發(fā)送SYN標(biāo)志位，攜帶數(shù)據(jù)包、包號

3. 主動發(fā)起連接請求端（客戶端），接收SYN 標(biāo)志位，回復(fù) ACK。

被動端（服務(wù)器）接收 ACK —— 標(biāo)志著 三次握手建立完成（ Accept()/Dial() 返回 ）

四次揮手：

1. 主動請求斷開連接端（客戶端）， 發(fā)送 FIN標(biāo)志，攜帶數(shù)據(jù)包

2. 被動接受斷開連接端（服務(wù)器）， 發(fā)送 ACK標(biāo)志，攜帶應(yīng)答序列號。 —— 半關(guān)閉完成。

3. 被動接受斷開連接端（服務(wù)器）， 發(fā)送 FIN標(biāo)志，攜帶數(shù)據(jù)包

4. 主動請求斷開連接端（客戶端）， 發(fā)送 最后一個 ACK標(biāo)志，攜帶應(yīng)答序列號?！?發(fā)送完成，客戶端不會直接退出，等 2MSL時長。

等 2MSL待目的：確保服務(wù)器 收到最后一個ACK

滑動窗口：

通知對端本地存儲數(shù)據(jù)的 緩沖區(qū)容量?！?write 函數(shù)在對端 緩沖區(qū)滿時，有可能阻塞。

TCP狀態(tài)轉(zhuǎn)換：

1. 主動發(fā)起連接請求端：

CLOSED —— 發(fā)送SYN —— SYN_SENT(了解) —— 接收ACK、SYN，回發(fā) ACK —— ESTABLISHED (數(shù)據(jù)通信)

2. 主動關(guān)閉連接請求端：

ESTABLISHED —— 發(fā)送FIN —— FIN_WAIT_1 —— 接收ACK —— FIN_WAIT_2 (半關(guān)閉、主動端)

—— 接收FIN、回復(fù)ACK —— TIME_WAIT (主動端) —— 等 2MSL 時長 —— CLOSED

3. 被動建立連接請求端：

CLOSED —— LISTEN —— 接收SYN、發(fā)送ACK、SYN —— SYN_RCVD —— 接收 ACK —— ESTABLISHED (數(shù)據(jù)通信)

4. 被動斷開連接請求端：

ESTABLISHED —— 接收 FIN、發(fā)送 ACK —— CLOSE_WAIT —— 發(fā)送 FIN —— LAST_ACK —— 接收ACK —— CLOSED

windows下查看TCP狀態(tài)轉(zhuǎn)換：

netstat -an | findstr? 端口號

Linux下查看TCP狀態(tài)轉(zhuǎn)換：

netstat -an | grep? 端口號

TCP和UDP對比:?

TCP: 面向連接的可靠的數(shù)據(jù)包傳遞。 針對不穩(wěn)定的 網(wǎng)絡(luò)層，完全彌補。ACK

UDP：無連接不可靠的報文傳輸。 針對不穩(wěn)定的 網(wǎng)絡(luò)層，完全不彌補。還原網(wǎng)絡(luò)真實狀態(tài)。

優(yōu)點???????????????????????????????????????????????????????????? 缺點

TCP： 可靠、順序、穩(wěn)定 ???????????????????????????????????? 系統(tǒng)資源消耗大，程序?qū)崿F(xiàn)繁復(fù)、速度慢

UDP：系統(tǒng)資源消耗小，程序?qū)崿F(xiàn)簡單、速度快 ???????????????????????? 不可靠、無序、不穩(wěn)定

使用場景：

TCP：大文件、可靠數(shù)據(jù)傳輸。 對數(shù)據(jù)的 穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、一致性要求較高的場合。

UDP：應(yīng)用于對數(shù)據(jù)時效性要求較高的場合。 網(wǎng)絡(luò)直播、電話會議、視頻直播、網(wǎng)絡(luò)游戲。

UDP-CS-Server實現(xiàn)流程：

1.? 創(chuàng)建 udp地址結(jié)構(gòu) ResolveUDPAddr(“協(xié)議”， “IP：port”) —— udpAddr 本質(zhì) struct{IP、port}

2.? 創(chuàng)建用于 數(shù)據(jù)通信的 socket ListenUDP(“協(xié)議”, udpAddr ) —— udpConn (socket)

3.? 從客戶端讀取數(shù)據(jù)，獲取對端的地址 udpConn.ReadFromUDP() —— 返回：n，clientAddr， err

4.? 發(fā)送數(shù)據(jù)包給 客戶端 udpConn.WriteToUDP("數(shù)據(jù)"， clientAddr)

UDP-CS-Client實現(xiàn)流程：

1.? 創(chuàng)建用于通信的 socket。 net.Dial("udp", "服務(wù)器IP：port") —— udpConn (socket)

2.? 以后流程參見 TCP客戶端實現(xiàn)源碼。

UDPserver默認(rèn)就支持并發(fā)！

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命令行參數(shù)： 在main函數(shù)啟動時，向整個程序傳參。 【重點】

語法： go run xxx.go ? argv1 argv2? argv3? argv4 。。。

xxx.exe:? 第 0 個參數(shù)。

argv1 ：第 1 個參數(shù)。

argv2 ：第 2 個參數(shù)。

argv3 ：第 3 個參數(shù)。

argv4 ：第 4 個參數(shù)。

使用： list := os.Args? 提取所有命令行參數(shù)。

獲取文件屬性函數(shù)：

os.stat(文件訪問絕對路徑) —— fileInfo 接口

fileInfo 包含 兩個接口。

Name() 獲取文件名。 不帶訪問路徑

Size() 獲取文件大小。

網(wǎng)絡(luò)文件傳輸 —— 發(fā)送端（客戶端）

1.? 獲取命令行參數(shù)，得到文件名（帶路徑）filePath list := os.Args

2.? 使用 os.stat() 獲取 文件名（不帶路徑）fileName

3.? 創(chuàng)建 用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?socket? net.Dial("tcp"， “服務(wù)器IP+port”) —— conn

4.? 發(fā)送文件名(不帶路徑)? 給接收端， conn.write()

5.? 讀取 接收端回發(fā)“ok”，判斷無誤。封裝函數(shù) sendFile(filePath, conn) 發(fā)送文件內(nèi)容

6.? 實現(xiàn) sendFile(filePath,? conn)

1) 只讀打開文件 os.Open(filePath)

for {

2) 從文件中讀數(shù)據(jù)? f.Read(buf)

3) 將讀到的數(shù)據(jù)寫到socket中? conn.write(buf[:n])

4）判斷讀取文件的 結(jié)尾。 io.EOF. 跳出循環(huán)

}

網(wǎng)絡(luò)文件傳輸 —— 接收端（服務(wù)器）

1. 創(chuàng)建用于監(jiān)聽的 socket net.Listen() —— listener

2. 借助listener 創(chuàng)建用于 通信的 socket listener.Accpet()? —— conn

3. 讀取 conn.read() 發(fā)送端的 文件名， 保存至本地。

4. 回發(fā) “ok”應(yīng)答 發(fā)送端。

5. 封裝函數(shù)，接收文件內(nèi)容 recvFile(文件路徑)

1) f = os.Create(帶有路徑的文件名)

for {

2）從 socket中讀取發(fā)送端發(fā)送的 文件內(nèi)容 。 conn.read(buf)

3)? 將讀到的數(shù)據(jù) 保存至本地文件 f.Write(buf[:n])

4)? 判斷 讀取conn 結(jié)束， 代表文件傳輸完成。 n == 0? break

}

go是什么編程語言？主要應(yīng)用于哪些方面？

Go語言由Google公司開發(fā)，并于2009年開源，相比Java/Python/C等語言，Go尤其擅長并發(fā)編程，性能堪比C語言，開發(fā)效率肩比Python，被譽為“21世紀(jì)的C語言”。

Go語言在云計算、大數(shù)據(jù)、微服務(wù)、高并發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用應(yīng)用非常廣泛。BAT大廠正在把Go作為新項目開發(fā)的首選語言。

Go語言能干什么?

1、服務(wù)端開發(fā)：以前你使用C或者C++做的那些事情，用Go來做很合適，例如日志處理、文件系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等;

2、DevOps：運維生態(tài)中的Docker、K8s、prometheus、grafana、open-falcon等都是使用Go語言開發(fā);

3、網(wǎng)絡(luò)編程：大量優(yōu)秀的Web框架如Echo、Gin、Iris、beego等，而且Go內(nèi)置的 net/http包十分的優(yōu)秀;

4、Paas云平臺領(lǐng)域：Kubernetes和Docker Swarm等;

5、分布式存儲領(lǐng)域：etcd、Groupcache、TiDB、Cockroachdb、Influxdb等;

6、區(qū)塊鏈領(lǐng)域：區(qū)塊鏈里面有兩個明星項目以太坊和fabric都使用Go語言;

7、容器虛擬化：大名鼎鼎的Docker就是使用Go語言實現(xiàn)的;

8、爬蟲及大數(shù)據(jù)：Go語言天生支持并發(fā)，所以十分適合編寫分布式爬蟲及大數(shù)據(jù)處理。

網(wǎng)站標(biāo)題：go語言開發(fā)udp程序,go udp編程
當(dāng)前鏈接：http://aaarwkj.com/article14/dsigdde.html

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