53. Socket服务三次握手的示例

什么是三次握手呢？这是服务器和客户端之间沟通的过程。
首先，客户端对服务器发送了条信息。
然后，服务端对客户端说，我收到了。
最后，客户端对服务端说，好的，我知道你收到了。
怎么样？这就是三次握手。哈哈！

服务端，我们先声明本地要监听的地址和端口。

netListent, err := net.Listen("tcp", "localhost:7373")

有开始就有结束，当主函数运行结束时，需要释放资源。

defer netListent.Close()

在服务端做标记，表明现在开始等待客户端访问了。

Log(time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05.0000000"),"Waiting for client ...")

监听是一个不停息的循环运行。所以使用 for{}

    for{
        conn, err := netListent.Accept()
        if err != nil{
            continue
        }
        //标记发生了一次连接
        Log(conn.RemoteAddr().String(), "tcp connect success")
        go handleConnection(conn)
    }

每个从客户端请求的连接，都会在服务端生成一个 goroutine 协程去处理。
go handleConnection(conn)
服务端处理的过程是这样的。建立一个缓存，接收客户端信息。如果接收正确，就反馈给客户端说“我收到了”。如果客户端没有反应，就证明客户端“没有收到回执”。如果客户端有反馈，就说明“客户端收到回执”。
最后，沟通结束，释放连接资源。defer conn.Close()

//客户端连接处理
func handleConnection(conn net.Conn) {
    buffer := make([]byte, 1024)
    for{
        //接收客户端信息
        msg, err := conn.Read(buffer)
        if err != nil{
            //接收错误，日志打印
            Log(conn.RemoteAddr().String(), "connection error: ", err)
            return
        }
        //接收正确，日志打印
        Log(conn.RemoteAddr().String(), "receive data: ", string(buffer[:msg]))
        //反馈给客户端
        bufferReturn := "我收到了"
        msgR, err2 := conn.Write([]byte(bufferReturn))
        //确认客户端未收到回执
        if err2 != nil{
            Log(conn.RemoteAddr().String(), "没有收到回执")
            return
        }
        //确认客户端收到回执
        msg, err = conn.Read(buffer)
        Log(conn.RemoteAddr().String(), "客户端收到回执", string(buffer[:msg]), "客户收到了", msgR, "；实际发送了", len(bufferReturn))
    }
    defer conn.Close()
}

其中应用到的日志记录和错误处理。

//日志记录
func Log(i ...interface{}) {
    fmt.Println(i...)
    return
}
//错误处理
func CheckErr(err error) {
    if err != nil{
        fmt.Fprintln(os.Stderr, err)
        os.Exit(1)
    }
}

完整的服务端代码示例

/**
* MySocketProtocolServer
* @Author:  Jian Junbo
* @Email:   junbojian@qq.com
* @Create:  2017/9/15 9:07
* Copyright (c) 2017 Jian Junbo All rights reserved.
*
* Description:  服务端 Socket 信息接收
*/
package main

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

func main() {
    //监听服务声明实例化
    netListent, err := net.Listen("tcp", "localhost:7373")
    CheckErr(err)
    defer netListent.Close()
    //标记开始服务
    Log(time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05.0000000"),"Waiting for client ...")
    //服务监听
    for{
        conn, err := netListent.Accept()
        if err != nil{
            continue
        }
        //标记发生了一次连接
        Log(conn.RemoteAddr().String(), "tcp connect success")
        go handleConnection(conn)
    }
}
//客户端连接处理
func handleConnection(conn net.Conn) {
    buffer := make([]byte, 1024)
    for{
        //接收客户端信息
        msg, err := conn.Read(buffer)
        if err != nil{
            //接收错误，日志打印
            Log(conn.RemoteAddr().String(), "connection error: ", err)
            return
        }
        //接收正确，日志打印
        Log(conn.RemoteAddr().String(), "receive data: ", string(buffer[:msg]))
        //反馈给客户端
        bufferReturn := "我收到了"
        msgR, err2 := conn.Write([]byte(bufferReturn))
        //确认客户端未收到回执
        if err2 != nil{
            Log(conn.RemoteAddr().String(), "没有收到回执")
            return
        }
        //确认客户端收到回执
        msg, err = conn.Read(buffer)
        Log(conn.RemoteAddr().String(), "客户端收到回执", string(buffer[:msg]), "客户收到了", msgR, "；实际发送了", len(bufferReturn))
    }
    defer conn.Close()
}
//日志记录
func Log(i ...interface{}) {
    fmt.Println(i...)
    return
}
//错误处理
func CheckErr(err error) {
    if err != nil{
        fmt.Fprintln(os.Stderr, err)
        os.Exit(1)
    }
}

客户端的任务是发送信息给服务端，等待服务端的反馈。收到服务端的反馈后，再通知服务端说“ok”，表示已经知道服务端收到信息了。
先要确定获取服务端的地址和通讯端口。

server := "localhost:7373"
tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp4", server)

建立服务器连接

conn, err := net.DialTCP("tcp", nil, tcpAddr)

连接成功后，日志打印表示一下

Log("connection success")

发送信息到服务器，是一个函数 sender(conn) 最终完成的。

func sender(conn *net.TCPConn) {
    myage := int(time.Now().Year())
    myage -= 1973
    words := "{\"ID\":\"i\",\"Name\":\"Joel\",\"Age\":\""+strconv.Itoa(myage)+"\",\"Programming Language\":\"go\"}"
    //msgBack, err := conn.Write(protocol.Enpack([]byte(words)))
    msgBack, err := conn.Write([]byte(words))
    if err != nil{
        Log(conn.RemoteAddr().String(), "Fatal error: ", err)
        os.Exit(1)
    }
    buffer := make([]byte, 1024)
    msg, err := conn.Read(buffer)
    Log(conn.RemoteAddr().String(), "服务器反馈： ", string(buffer[:msg]), msgBack,"；实际发送了", len(words))
    conn.Write([]byte("ok"))
}

这个函数中，我们准备好了要发送的信息 words。
写入信息到连接中

msgBack, err := conn.Write([]byte(words))

接收服务器对信息的反馈

msg, err := conn.Read(buffer)

在告诉服务器，它的反馈收到了。

conn.Write([]byte("ok"))

完整的客户端代码示例

/**
* MySocketProtocolClient
* @Author:  Jian Junbo
* @Email:   junbojian@qq.com
* @Create:  2017/9/15 10:44
* Copyright (c) 2017 Jian Junbo All rights reserved.
*
* Description:  客户端 Socket
*/
package main

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

func main() {
    //获取服务器地址和端口
    server := "localhost:7373"
    tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp4", server)
    if err != nil{
        Log(os.Stderr, "Fatal error: ", err)
        os.Exit(1)
    }
    //建立服务器连接
    conn, err := net.DialTCP("tcp", nil, tcpAddr)
    if err != nil{
        Log(conn.RemoteAddr().String(), os.Stderr, "Fatal error: ", err)
        os.Exit(1)
    }
    Log("connection success")
    sender(conn)
    fmt.Println("send over")
}

func sender(conn *net.TCPConn) {
    myage := int(time.Now().Year())
    myage -= 1973
    words := "{\"ID\":\"i\",\"Name\":\"Joel\",\"Age\":\""+strconv.Itoa(myage)+"\",\"Programming Language\":\"go\"}"
    msgBack, err := conn.Write([]byte(words))
    if err != nil{
        Log(conn.RemoteAddr().String(), "Fatal error: ", err)
        os.Exit(1)
    }
    buffer := make([]byte, 1024)
    msg, err := conn.Read(buffer)
    Log(conn.RemoteAddr().String(), "服务器反馈： ", string(buffer[:msg]), msgBack,"；实际发送了", len(words))
    conn.Write([]byte("ok"))
}
//日志打印
func Log(v ...interface{}) {
    fmt.Println(v...)
}

服务端运行结果

127.0.0.1:50756 tcp connect success
127.0.0.1:50756 receive data:  {"ID":"i","Name":"Joel","Age":"44","Programming Language":"go"}
127.0.0.1:50756 客户端收到回执 ok 客户收到了 12 ；实际发送了 12
127.0.0.1:50756 connection error:  read tcp 127.0.0.1:7373->127.0.0.1:50756: wsarecv: An existing connection was forcibly closed by the remote host.

客户端运行结果

connection success
127.0.0.1:7373 服务器反馈：  我收到了 63 ；实际发送了 63
send over

现在通过网络传递的信息，没有特别的加工，没有自定义的通讯协议。如果要增加这个，建立自己的通讯协议后（封装 Enpack、解析 Depack），在客户端进行封装，在服务端进行解析。
在当前的代码中做修改。
服务端

Log(conn.RemoteAddr().String(), "receive data: ", string(buffer[:msg]))

改成 ↓

tmpBuffer := make([]byte, 1024)
tmpBuffer = protocol.Depack(append(tmpBuffer,buffer[:msg]...))
Log(conn.RemoteAddr().String(), "receive data: ", string(tmpBuffer))

客户端

msgBack, err := conn.Write([]byte(words))
...
Log(conn.RemoteAddr().String(), "服务器反馈： ", string(buffer[:msg]), msgBack,"；实际发送了", len(words))

改成 ↓

msgBack, err := conn.Write(protocol.Enpack([]byte(words)))
...
Log(conn.RemoteAddr().String(), "服务器反馈： ", string(buffer[:msg]), msgBack,"；实际发送了", len(protocol.Enpack([]byte(words))))

由于添加了协议后，发送内容增加了头部的一些信息，所以实际发送信息的长度也变化了。
协议protocol的代码示例

/**
* protocol
* @Author:  Jian Junbo
* @Email:   junbojian@qq.com
* @Create:  2017/9/14 11:49
* Copyright (c) 2017 Jian Junbo All rights reserved.
*
* Description:  通讯协议处理
*/
package protocol

import (
    "bytes"
    "encoding/binary"
)

const (
    ConstHeader = "Headers"
    ConstHeaderLength = 7
    ConstMLength = 4
)

//封包
func Enpack(message []byte) []byte {
    return append(append([]byte(ConstHeader), IntToBytes(len(message))...), message...)
}

//解包
func Depack(buffer []byte) []byte {
    length := len(buffer)

    var i int
    data := make([]byte, 32)
    for i = 0; i < length; i++ {

        if length < i + ConstHeaderLength + ConstMLength{
            break
        }
        if string(buffer[i:i+ConstHeaderLength]) == ConstHeader {
            messageLength := ByteToInt(buffer[i+ConstHeaderLength : i+ConstHeaderLength+ConstMLength])
            if length < i+ConstHeaderLength+ConstMLength+messageLength {
                break
            }
            data = buffer[i+ConstHeaderLength+ConstMLength : i+ConstHeaderLength+ConstMLength+messageLength]
        }
    }

    if i == length {
        return make([]byte, 0)
    }

    return data
}

//字节转换成整形
func ByteToInt(n []byte) int {
    bytesbuffer := bytes.NewBuffer(n)
    var x int32
    binary.Read(bytesbuffer, binary.BigEndian, &x)

    return int(x)
}

//整数转换成字节
func IntToBytes(n int) []byte {
    x := int32(n)
    bytesBuffer := bytes.NewBuffer([]byte{})
    binary.Write(bytesBuffer, binary.BigEndian, x)
    return bytesBuffer.Bytes()
}

增加了解析功能的服务端代码示例

/**
* MySocketProtocolServer
* @Author:  Jian Junbo
* @Email:   junbojian@qq.com
* @Create:  2017/9/15 9:07
* Copyright (c) 2017 Jian Junbo All rights reserved.
*
* Description:  服务端 Socket 信息接收
*/
package main

import (
    "fmt"
    "net"
    "os"
    "time"
    "protocol"
)

func main() {
    //监听服务声明实例化
    netListent, err := net.Listen("tcp", "localhost:7373")
    CheckErr(err)
    defer netListent.Close()
    //标记开始服务
    Log(time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05.0000000"),"Waiting for client ...")
    //服务监听
    for{
        conn, err := netListent.Accept()
        if err != nil{
            continue
        }
        //标记发生了一次连接
        Log(conn.RemoteAddr().String(), "tcp connect success")
        go handleConnection(conn)
    }
}
//客户端连接处理
func handleConnection(conn net.Conn) {
    buffer := make([]byte, 2048)
    for{
        //接收客户端信息
        msg, err := conn.Read(buffer)
        if err != nil{
            //接收错误，日志打印
            Log(conn.RemoteAddr().String(), "connection error: ", err)
            return
        }
        //接收正确，日志打印
        tmpBuffer := make([]byte, 1024)
        tmpBuffer = protocol.Depack(append(tmpBuffer,buffer[:msg]...))
        Log(conn.RemoteAddr().String(), "receive data: ", string(tmpBuffer))
        //反馈给客户端
        bufferReturn := "我收到了"
        msgR, err2 := conn.Write([]byte(bufferReturn))
        //确认客户端未收到回执
        if err2 != nil{
            Log(conn.RemoteAddr().String(), "没有收到回执")
            return
        }
        //确认客户端收到回执
        msg, err = conn.Read(buffer)
        Log(conn.RemoteAddr().String(), "客户端收到回执", string(buffer[:msg]), "客户收到了", msgR, "；实际发送了", len(bufferReturn))
    }
    defer conn.Close()
}
//日志记录
func Log(i ...interface{}) {
    fmt.Println(i...)
    return
}
//错误处理
func CheckErr(err error) {
    if err != nil{
        fmt.Fprintln(os.Stderr, err)
        os.Exit(1)
    }
}

增加了封装的客户端代码示例

/**
* MySocketProtocolClient
* @Author:  Jian Junbo
* @Email:   junbojian@qq.com
* @Create:  2017/9/15 10:44
* Copyright (c) 2017 Jian Junbo All rights reserved.
*
* Description:  客户端 Socket
*/
package main

import (
    "net"
    "fmt"
    "os"
    "time"
    "strconv"
    "protocol"
)

func main() {
    //获取服务器地址和端口
    server := "localhost:7373"
    tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp4", server)
    if err != nil{
        Log(os.Stderr, "Fatal error: ", err)
        os.Exit(1)
    }
    //建立服务器连接
    conn, err := net.DialTCP("tcp", nil, tcpAddr)
    if err != nil{
        Log(conn.RemoteAddr().String(), os.Stderr, "Fatal error: ", err)
        os.Exit(1)
    }
    Log("connection success")
    sender(conn)
    fmt.Println("send over")
}

func sender(conn *net.TCPConn) {
    myage := int(time.Now().Year())
    myage -= 1973
    words := "{\"ID\":\"i\",\"Name\":\"Joel\",\"Age\":\""+strconv.Itoa(myage)+"\",\"Programming Language\":\"go\"}"
    msgBack, err := conn.Write(protocol.Enpack([]byte(words)))
    //msgBack, err := conn.Write([]byte(words))
    if err != nil{
        Log(conn.RemoteAddr().String(), "Fatal error: ", err)
        os.Exit(1)
    }
    buffer := make([]byte, 1024)
    msg, err := conn.Read(buffer)
    Log(conn.RemoteAddr().String(), "服务器反馈： ", string(buffer[:msg]), msgBack,"；实际发送了", len(protocol.Enpack([]byte(words))))
    conn.Write([]byte("ok"))
}
//日志打印
func Log(v ...interface{}) {
    fmt.Println(v...)
}

运行效果上只是客户端这里显示增加了几个字节

connection success
127.0.0.1:7373 服务器反馈：  我收到了 74 ；实际发送了 74
send over
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