在Server和Client通訊中，由于網絡等原因很可能會發生數據丟包的現象。如果數據缺失，服務端接收的信息不完整，就會造成混亂。
我們需要在Server和Client之間建立一個通訊協議，通過協議中的規則，判斷當前接收到的信息是否完整。根據信息的完整情況，采取不同的處理方式。
通訊協議protocol的核心就是設計一個頭部。如果傳來的信息不包含這個頭部，就說明當前信息和之前的信息是同一條。那么就把當前信息和之前的那條信息合并成一條。
而協議主要包含的功能是封裝(Enpack)和解析(Depack)。Enpack是客戶端對信息進行數據封裝。封裝之后可以傳遞給服務器。Depack是服務器對信息進行數據解析。
其中有個Const部分，用于定義頭部、頭部長度、客戶端傳入信息長度。
在代碼中，我們這樣定義：
const (
ConstHeader = "Headers"
ConstHeaderLength = 7
ConstMLength = 4
)
頭部的內容為"Headers"，長度為7。所以ConstHeaderLenth=7.
而信息傳遞過程中，我們會把int類型轉換成byte類型。一個int的長度等于4個byte的長度。因此，我們設置ConstMLength=4.代表客戶端的傳來的信息大小。
自定義協議protocal的代碼示例如下：
/**
* protocol
* @Author: Jian Junbo
* @Email: junbojian@qq.com
* @Create: 2017/9/14 11:49
*
* Description: 通訊協議處理
*/
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
}
//字節轉換成整形
func ByteToInt(n []byte) int {
bytesbuffer := bytes.NewBuffer(n)
var x int32
binary.Read(bytesbuffer, binary.BigEndian, x)
return int(x)
}
//整數轉換成字節
func IntToBytes(n int) []byte {
x := int32(n)
bytesBuffer := bytes.NewBuffer([]byte{})
binary.Write(bytesBuffer, binary.BigEndian, x)
return bytesBuffer.Bytes()
}
Server端主要通過協議來解析客戶端發送來的信息。建立一個函數，用來完成連接對接收信息的處理。其中建立了通道readerChannel，并把接收來的信息放在通道里。
在放入通道之前，使用protocol和Depack對信息進行解析。
//連接處理
func handleConnection(conn net.Conn) {
//緩沖區，存儲被截斷的數據
tmpBuffer := make([]byte, 0)
//接收解包
readerChannel := make(chan []byte, 10000)
go reader(readerChannel)
buffer := make([]byte, 1024)
for{
n, err := conn.Read(buffer)
if err != nil{
Log(conn.RemoteAddr().String(), "connection error: ", err)
return
}
tmpBuffer = protocol.Depack(append(tmpBuffer, buffer[:n]...))
readerChannel - tmpBuffer //接收的信息寫入通道
}
defer conn.Close()
}
如果信息讀取發生錯誤(包括讀取到信息結束符EOF)，都會打印錯誤信息，并跳出循環。
Log(conn.RemoteAddr().String(), "connection error: ", err)
return
由于通道內的數據是[]byte型的。需要轉換成string。這個工作有專門的獲取通道數據的reader(readerChannel chan []byte)來完成。
//獲取通道數據
func reader(readerchannel chan []byte) {
for{
select {
case data := -readerchannel:
Log(string(data)) //打印通道內的信息
}
}
}
查看Server端代碼示例：
/**
* MySocketProtocalServer
* @Author: Jian Junbo
* @Email: junbojian@qq.com
* @Create: 2017/9/14 13:54
* Copyright (c) 2017 Jian Junbo All rights reserved.
*
* Description: 服務端，接收客戶端傳來的信息
*/
package main
import (
"net"
"fmt"
"os"
"log"
"protocol"
)
func main() {
netListen, err := net.Listen("tcp", "localhost:7373")
CheckErr(err)
defer netListen.Close()
Log("Waiting for client ...") //啟動后，等待客戶端訪問。
for{
conn, err := netListen.Accept() //監聽客戶端
if err != nil {
Log(conn.RemoteAddr().String(), "發了了錯誤：", err)
continue
}
Log(conn.RemoteAddr().String(), "tcp connection success")
go handleConnection(conn)
}
}
//連接處理
func handleConnection(conn net.Conn) {
//緩沖區，存儲被截斷的數據
tmpBuffer := make([]byte, 0)
//接收解包
readerChannel := make(chan []byte, 10000)
go reader(readerChannel)
buffer := make([]byte, 1024)
for{
n, err := conn.Read(buffer)
if err != nil{
Log(conn.RemoteAddr().String(), "connection error: ", err)
return
}
tmpBuffer = protocol.Depack(append(tmpBuffer, buffer[:n]...))
readerChannel - tmpBuffer //接收的信息寫入通道
}
defer conn.Close()
}
//獲取通道數據
func reader(readerchannel chan []byte) {
for{
select {
case data := -readerchannel:
Log(string(data)) //打印通道內的信息
}
}
}
//日志處理
func Log(v ...interface{}) {
log.Println(v...)
}
//錯誤處理
func CheckErr(err error) {
if err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())
os.Exit(1)
}
}
客戶端使用Enpack封裝要發送到服務端的信息后，寫入連接conn中。
/**
* MySocketProtocalClient
* @Author: Jian Junbo
* @Email: junbojian@qq.com
* @Create: 2017/9/14 15:23
* Copyright (c) 2017 Jian Junbo All rights reserved.
*
* Description:
*/
package main
import (
"net"
"time"
"strconv"
"protocol"
"fmt"
"os"
)
//發送100次請求
func send(conn net.Conn) {
for i := 0; i 100; i++ {
session := GetSession()
words := "{\"ID\":\""+strconv.Itoa(i)+"\",\"Session\":\""+session+"20170914165908\",\"Meta\":\"golang\",\"Content\":\"message\"}"
conn.Write(protocol.Enpack([]byte(words)))
fmt.Println(words) //打印發送出去的信息
}
fmt.Println("send over")
defer conn.Close()
}
//用當前時間做識別。當前時間的十進制整數
func GetSession() string {
gs1 := time.Now().Unix()
gs2 := strconv.FormatInt(gs1, 10)
return gs2
}
func main() {
server := "localhost:7373"
tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp4", server)
if err != nil{
fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())
os.Exit(1)
}
conn, err := net.DialTCP("tcp", nil, tcpAddr)
if err != nil{
fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())
os.Exit(1)
}
fmt.Println("connect success")
send(conn)
}
補充：golang從0到1利用socket編程實現一個簡單的http服務器
開始編程
第一份代碼
package main
import (
"fmt"
"net"
)
func accept_request_thread(conn net.Conn) {
defer conn.Close()
for {
// 創建一個新切片， 用作保存數據的緩沖區
buf := make([]byte, 1024)
n, err := conn.Read(buf) // 從conn中讀取客戶端發送的數據內容
if err != nil {
fmt.Printf("客戶端退出 err=%v\n", err)
return
}
fmt.Printf(" 接受消息 %s\n", string(buf[:n]))
}
}
func main() {
listen, err := net.Listen("tcp", ":8888") // 創建用于監聽的 socket
if err != nil {
fmt.Println("listen err=", err)
return
}
fmt.Println("監聽套接字，創建成功, 服務器開始監聽。。。")
defer listen.Close() // 服務器結束前關閉 listener
// 循環等待客戶端來鏈接
for {
fmt.Println("阻塞等待客戶端來鏈接...")
conn, err := listen.Accept() // 創建用戶數據通信的socket
if err != nil {
fmt.Println("Accept() err=", err)
} else {
fmt.Println("通信套接字，創建成功。。。")
}
// 這里準備起一個協程，為客戶端服務
go accept_request_thread(conn)
}
}
瀏覽器發送一個get請求：
http://192.168.0.20:8888/api/camera/get_ptz?camera_id=1324566666789876543
服務端接受到的消息如下：
http://192.168.0.20:8888/api/camera/get_ptz?camera_id=1324566666789876543
我們接下來的任務就是 解析這些字符串，從中獲取 當前是什么方法，什么請求，參數是什么？
先定義一個小目標，獲取當前是什么方法。
處理一個簡單的get請求
package main
import (
"encoding/json"
"fmt"
"log"
"net"
"strings"
)
func unimplemented(conn net.Conn){
var buf string
buf = "HTTP/1.0 501 Method Not Implemented\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
buf = "Server: httpd/0.1.0\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
buf = "Content-Type: text/html\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
buf = "\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
buf = "HTML>HEAD>TITLE>Method Not Implemented\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
buf = "/TITLE>/HEAD>\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
buf = "BODY>P>HTTP request method not supported.\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
buf = "/BODY>/HTML>\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
}
func accept_request_thread(conn net.Conn) {
defer conn.Close()
var i int
buf := make([]byte, 1024)
n, err := conn.Read(buf) // 從conn中讀取客戶端發送的數據內容
if err != nil {
fmt.Printf("客戶端退出 err=%v\n", err)
return
}
// 獲取方法
i = 0
var method_bt strings.Builder
for(i n buf[i] != ' '){
method_bt.WriteByte(buf[i])
i++;
}
method := method_bt.String()
if(method != "GET"){
unimplemented(conn)
return
}
for(i n buf[i] == ' '){
i++
}
//api/camera/get_ptz?camera_id=1324566666789876543
var url_bt strings.Builder
for(i n buf[i] != ' '){
url_bt.WriteByte(buf[i])
i++;
}
url := url_bt.String()
if(method == "GET"){
//url ---> /api/camera/get_ptz?camera_id=1324566666789876543
// 跳到第一個？
var path, query_string string
j := strings.IndexAny(url, "?")
if(j != -1){
path = url[:j]
if(j + 1 len(url)){
query_string = url[j+1:]
}
}else{
path = url
}
fmt.Print(path + "請求已經創建\t")
resp := execute(path, query_string)// =1324566666789876543
fmt.Println("返回", string(resp))
header(conn, "application/json", len(resp));
_ , err := conn.Write(resp)
if(err != nil){
fmt.Println(err)
}
}
}
//回應客戶端必須先設置好head頭，瀏覽器才能解析
func header(conn net.Conn, content_type string , length int ) {
var buf string
buf = "HTTP/1.0 200 OK\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
buf = "Server: httpd/0.1.0\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
buf = "Content-Type: " + content_type + "\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
_, _ = fmt.Sscanf(buf, "Content-Length: %d\r\n", length)
buf = "Content-Type: " + content_type + "\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
buf = "\r\n"
_, _ = conn.Write([]byte(buf))
}
func execute(path string, query_string string) ([]byte) {
query_params := make(map[string]string)
parse_query_params(query_string, query_params)
if("/api/camera/get_ptz" == path){
/*
* do something
*/
camera_id := query_params["camera_id"]
resp := make(map[string]interface{})
resp["camera_id"] = camera_id
resp["code"] = 200
resp["msg"] = "ok"
rs, err := json.Marshal(resp)
if err != nil{
log.Fatalln(err)
}
return rs
}else if("get_abc" == path){
/*
* do something
*/
return []byte("abcdcvfdswa")
}
return []byte("do't match")
}
/*map作為函數入參是作為指針進行傳遞的
函數里面對map進行修改時，會同時修改源map的值，但是將map修改為nil時，則達不到預期效果。*/
// camera_id=1324566666789876543tt=%E5%88%9B%E5%BB%BA%E6%88%90%E5%8A%9F
func parse_query_params(query_string string, query_params map[string]string) {
kvs := strings.Split(query_string, "")
if(len(kvs) == 0){
return
}
for _, kv := range kvs {
kv := strings.Split(kv, "=")
if(len(kv) != 2){
continue
}
query_params[kv[0]] = kv[1]
}
}
func main() {
listen, err := net.Listen("tcp", ":8888") // 創建用于監聽的 socket
if err != nil {
fmt.Println("listen err=", err)
return
}
fmt.Println("監聽套接字，創建成功, 服務器開始監聽。。。")
defer listen.Close() // 服務器結束前關閉 listener
// 循環等待客戶端鏈接
for {
fmt.Println("阻塞等待客戶端鏈接...")
conn, err := listen.Accept() // 創建用戶數據通信的socket
if err != nil {
panic("Accept() err= " + err.Error())
}
// 這里準備起一個協程，為客戶端服務
go accept_request_thread(conn)
}
}
以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教。
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