示例:Telnet 回音服务器——TCP服务器的基本结构
本节使用 Go 语言中的 Socket、goroutine 和通道编写一个简单的 Telnet 协议的回音服务器。
回音服务器的代码分成4个部分,分别是接受连接、会话处理、Telnet 命令处理和程序入口。
1、接受连接
Go 语言中可以根据实际会话数量创建多个 goroutine,并自动的调度它们的处理。
package main import ( "fmt" "net" ) //服务逻辑,传入地址和退出的通道 func server(address string, exitChan chan int) { //根据给定地址进行监听 l, err := net.Listen("tcp", address) //如果侦听发生错误,打印错误并退出 if err != nil { fmt.Println(err.Error()) exitChan <- 1 } //打印侦听地址,表示侦听成功 fmt.Println("listen:" + address) //延迟关闭侦听器 defer l.Close() //侦听循环 for { //新连接没有到来时,Accept 是阻塞的 conn, err := l.Accept() //发生任何的侦听错误,打印错误并退出服务器 if err != nil { fmt.Println(err.Error()) continue } //根据连接开启会话,这个过程需要并行执行 go handleSession(conn, exitChan) } }
2、会话处理
每个连接的会话就是一个接收数据的循环。当没有数据时,调用 reader.ReadString 会发生阻塞,等待数据的到来。一旦数据到来,就可以进行各种逻辑处理。
回音服务器的基本逻辑是“收到什么返回什么”,reader.ReadString 可以一直读取 Socket 连接中的数据直到碰到期望的结尾符。这种期望的结尾符也叫定界符,一般用于将 TCP 封包中的逻辑数据拆分开。
下例中使用的定界符是回车换行符(“\r\n”),HTTP 协议也是使用同样的定界符。使用 reader.ReadString() 函数可以将封包简单地拆分开。
Telnet 数据处理过程:
回音服务器需要将收到的有效数据通过 Socket 发送回去。
package main import ( "bufio" "fmt" "net" "strings" ) //连接的会话逻辑 func handleSession(conn net.Conn, exitChan chan int) { fmt.Println("Session started:") //创建一个网络连接数据的读取器 reader := bufio.NewReader(conn) //接收数据的循环 for { //读取字符串,直到碰到回车返回 str, err := reader.ReadString('\n') if err != nil { //去掉字符串尾部的回车 str = strings.TrimSpace(str) //处理 Telnet 命令 if !processTelnetCommand(str, exitChan) { conn.Close() break } //echo逻辑,发什么数据,原样返回 conn.Write([]byte(str + "\r\n")) } else { //发生错误 fmt.Println("Session closed") conn.Close() break } } }
3、Telnet命令处理
Telnet 是一种协议。在操作系统可以在命令行使用 Telnet 命令发起 TCP 连接。我们一般用 Telnet 来连接 TCP 服务器,键盘输入一行字符串回车后,即被发送到服务器上。
- 输入 "@close" 退出当前连接会话。
- 输入 "@shutdown" 终止服务器运行
package main import ( "fmt" "strings" ) //处理 Telnet 命令的函数入口,传入有效字符并退出通道 func processTelnetCommand(str string, exitChan chan int) bool { //输入 @close 指令表示终止本次会话 if strings.HasPrefix(str, "@close") { fmt.Println("Session closed") // 告诉外部需要断开连接 return false // @shutdown 指令表示终止服务进程 } else if strings.HasPrefix(str, "@shutdown") { fmt.Println("Server shutdown") //往通道中写入 0,阻塞等待接收方处理 exitChan <- 0 //告诉外部需要断开连接 return false } //没有特殊的控制字符时,打印输入的字符串 fmt.Println(str) return true }
4、程序入口
package main import "os" func main() { //创建一个程序结束码的通道 exitChan := make(chan int) //将服务器并发运行 go server("127.0.0.1:7001", exitChan) //服务器逻辑,传入地址和退出通道 //通道阻塞,等待接收返回值 code := <-exitChan os.Exit(code) }
5、完整程序
package main import ( "bufio" "fmt" "net" "os" "strings" ) func main() { // 创建一个程序结束码的通道 exitChan := make(chan int) // 将服务器并发运行 go server("127.0.0.1:7001", exitChan) // 通道阻塞, 等待接收返回值 code := <-exitChan // 标记程序返回值并退出 os.Exit(code) } // 服务逻辑, 传入地址和退出的通道 func server(address string, exitChan chan int) { // 根据给定地址进行侦听 l, err := net.Listen("tcp", address) // 如果侦听发生错误, 打印错误并退出 if err != nil { fmt.Println(err.Error()) exitChan <- 1 } // 打印侦听地址, 表示侦听成功 fmt.Println("listen: " + address) // 延迟关闭侦听器 defer l.Close() // 侦听循环 for { // 新连接没有到来时, Accept是阻塞的 conn, err := l.Accept() // 发生任何的侦听错误, 打印错误并退出服务器 if err != nil { fmt.Println(err.Error()) continue } // 根据连接开启会话, 这个过程需要并行执行 go handleSession(conn, exitChan) } } // 连接的会话逻辑 func handleSession(conn net.Conn, exitChan chan int) { fmt.Println("Session started:") // 创建一个网络连接数据的读取器 reader := bufio.NewReader(conn) // 接收数据的循环 for { // 读取字符串, 直到碰到回车返回 str, err := reader.ReadString('\n') // 数据读取正确 if err == nil { // 去掉字符串尾部的回车 str = strings.TrimSpace(str) // 处理Telnet指令 if !processTelnetCommand(str, exitChan) { conn.Close() break } // Echo逻辑, 发什么数据, 原样返回 conn.Write([]byte(str + "\r\n")) } else { // 发生错误 fmt.Println("Session closed") conn.Close() break } } } //命令处理 func processTelnetCommand(str string, exitChan chan int) bool { // @close指令表示终止本次会话 if strings.HasPrefix(str, "@close") { fmt.Println("Session closed") // 告诉外部需要断开连接 return false // @shutdown指令表示终止服务进程 } else if strings.HasPrefix(str, "@shutdown") { fmt.Println("Server shutdown") // 往通道中写入0, 阻塞等待接收方处理 exitChan <- 0 // 告诉外部需要断开连接 return false } // 打印输入的字符串 fmt.Println(str) return true }