本篇文章主要介绍 Go 标准库中的 net 包，通过一个小例子介绍常用的 net 包函数/方法 Listen，Accept 和 Dial 等。
1. net 简介
Go 官网对 net 包的定义如下:
Package net provides a portable interface for network I/O, including TCP/IP, UDP, domain name resolution, and Unix domain sockets.
net 包的常用方法有 Listen, Accept 和 Dial 等。下面通过一段代码将他们组合起来:
package main
import (
"fmt"
"net"
"sync"
)
var wg sync.WaitGroup
func serverAccept(l net.Listener) {
defer wg.Done()
ln, err := l.Accept()
if err != nil {
fmt.Printf("accept error")
return
}
recData := make([]byte, 1024)
len, err := ln.Read(recData)
fmt.Printf("len: %d
", len)
fmt.Printf("rec Data: %v
", string(recData[:len]))
sendData := []byte("hello, client")
ln.Write(sendData)
}
func main() {
// server emulator
l, err := net.Listen("tcp", ":0")
if err != nil {
fmt.Printf("listen error")
return
}
wg.Add(1)
go serverAccept(l)
// client emulator
addr := l.Addr().String()
cn, err := net.Dial("tcp", addr)
if err != nil {
fmt.Printf("Dial error")
return
}
data := []byte("hello, server")
cn.Write(data)
recDataClient := make([]byte, 1024)
len, err := cn.Read(recDataClient)
fmt.Printf("recDataClient: %v", string(recDataClient[:len]))
wg.Wait()
}
这段代码实现了一个 server emulator 和 client emulator，client 发送 hello, server 给 server，server 再返回 hello, client 给 client。查看代码执行结果:
len: 13
rec Data: hello, server
recDataClient: hello, client
下面介绍代码使用到的 net 包函数/方法。
1.1 net.Listen
调用 Listen 将使 server 侦听在网络地址上。Listen 是 net 包中的函数，它的输入是 network 和 address，返回值是接口类型 Listener:
func Listen(network, address string) (Listener, error) {
var lc ListenConfig
return lc.Listen(context.Background(), network, address)
}
查看 Listener 的定义:
type Listener interface {
// Accept waits for and returns the next connection to the listener.
Accept() (Conn, error)
// Close closes the listener.
// Any blocked Accept operations will be unblocked and return errors.
Close() error
// Addr returns the listener's network address.
Addr() Addr
}
它包括三种方法 Accept，Close 以及 Addr。查看 Accept 方法如下:
1.2 Listener.Accept
查看官网对 Accept 方法的定义:
Accept implements the Accept method in the Listener interface; it waits for the next call and returns a generic Conn.
它有两种原型:
func (l *TCPListener) Accept() (Conn, error)
和
func (l *UnixListener) Accept() (Conn, error)
Accept 的指针接收者为 TCPListener，代码中调用 Accept 的是接口类型 Listener。所以应该发生了 TCPListener 到接口类型的转换，转换过程就发生在 lc.Listen(...) 函数里，查看该函数:
func (lc *ListenConfig) Listen(ctx context.Context, network, address string) (Listener, error) {
...
var l Listener
la := addrs.first(isIPv4)
switch la := la.(type) {
case *TCPAddr:
l, err = sl.listenTCP(ctx, la)
case *UnixAddr:
l, err = sl.listenUnix(ctx, la)
...
}
func (sl *sysListener) listenTCP(ctx context.Context, laddr *TCPAddr) (*TCPListener, error) {
...
}
发现方法 listenTCP，listenUnix 做了接口类型的转换。
1.3 net.Dial
client 调用 Dial 函数和 server 建立连接，Dial 返回 Conn 接口类型。
func Dial(network, address string) (Conn, error) {
var d Dialer
return d.Dial(network, address)
}
1.4 Conn
Conn 是一种接口类型，查看它的定义:
type Conn interface {
// Read reads data from the connection.
// Read can be made to time out and return an error after a fixed
// time limit; see SetDeadline and SetReadDeadline.
Read(b []byte) (n int, err error)
// Write writes data to the connection.
// Write can be made to time out and return an error after a fixed
// time limit; see SetDeadline and SetWriteDeadline.
Write(b []byte) (n int, err error)
// Close closes the connection.
// Any blocked Read or Write operations will be unblocked and return errors.
Close() error
LocalAddr() Addr
RemoteAddr() Addr
SetDeadline(t time.Time) error
SetReadDeadline(t time.Time) error
SetWriteDeadline(t time.Time) error
}
代码中使用到了接口的 Read 和 Write 方法，它的功能如注释所示。其中 Read 和 Write 的入参是字节切片。
1.5 字节切片 []byte
Go 中定义了字节切片，字符切片的特性如下:
- 一个字符串是一个不可改变的字节序列
- 文本字符串通常被解释为采用UTF8编码的Unicode码点（rune）序列
- 内置的len函数可以返回一个字符串中的字节数目
- 第i个字节并不一定是字符串的第i个字符，因为对于非ASCII字符的UTF8编码会要两个或多个字节
- 字符串操作基于原始字符串字节
- 字符串面值方式编写，只要将一系列字节序列包含在双引号内即可,解释字符串,其中的相关的转义字符将被替换;反引号括起来，支持换行,非解释字符串
- 每个符号都分配一个唯一的Unicode码点，Unicode码点对应Go语言中的rune整数类型
- UTF8是一个将Unicode码点编码为字节序列的变长编码
- 变长的编码无法直接通过索引来访问第n个字符
- 将字符串看作是字节（byte）的切片（slice）来实现对其标准索引法的操作