Go网络编程之Socket编程

在Go语言中编写网络程序时，我们将看不到传统的编码形式。以前我们使用Socket编程时，会按照如下步骤展开：
(1)建立Socket:使用socket()函数。
(2)绑定Socket:使用bind()函数。
(3)监听：使用listen()函数。或者连接：使用connect()函数。
(4)接受连接：使用accept()函数。
(5)接收：使用receive()函数。或者发送：使用send()函数。

Go语言标准库对此过程进行了抽象和封装。无论我们期望使用什么协议建立什么形式的连接，都只需要调用net.Dial()即可。

Dial()函数

Dial（）函数的原型如下：

其中net参数是网络协议的名字，addr参数是IP地址或域名，而端口号以“：”的形式跟随在地址或域名的后面，端口号可选。如果连接成功，返回连接对象，否则返回error。

TCP链接：

UDP链接：

ICMP链接(使用协议名称)：

ICMP链接(使用协议编号)：


这里我们可以通过以下链接查看协议编号的含义： http://www.iana.org/assignments/protocol-numbers/protocol-numbers.xml。

目前， Dial()函数支持如下几种网络协议： “tcp”、 “tcp4”（仅限IPv4）、 “tcp6”（仅限IPv6）、 “udp”、 “udp4”（仅限IPv4）、 “udp6”（仅限IPv6）、 “ip”、 “ip4”（仅限IPv4）和”ip6”（仅限IPv6）。

在成功建立连接后，我们就可以进行数据的发送和接收。发送数据时，使用conn的Write()成员方法，接收数据时使用Read()方法。

ICMP示例程序

package main
import (
    "bytes"
    "fmt"
    "io"
    "net"
    "os"
)
func main() {
    if len(os.Args) != 2 {
        fmt.Println("Usage: ", os.Args[0], "host")
        os.Exit(1)
    }
    service := os.Args[1]
    conn, err := net.Dial("ip4:icmp", service)
    checkError(err)
    var msg [512]byte
    msg[0] = 8  // echo
    msg[1] = 0  // code 0
    msg[2] = 0  // checksum
    msg[3] = 0  // checksum
    msg[4] = 0  // identifier[0]
    msg[5] = 13 //identifier[1]
    msg[6] = 0  // sequence[0]
    msg[7] = 37 // sequence[1]
    len := 8
    check := checkSum(msg[0:len])
    msg[2] = byte(check >> 8)
    msg[3] = byte(check & 255)
    _, err = conn.Write(msg[0:len])
    checkError(err)
    _, err = conn.Read(msg[0:])
    checkError(err)
    fmt.Println("Got response")
    if msg[5] == 13 {
        fmt.Println("Identifier matches")
    }
    if msg[7] == 37 {
        fmt.Println("Sequence matches")
    }
    os.Exit(0)
}
func checkSum(msg []byte) uint16 {
    sum := 0
    // 先假设为偶数
    for n := 1; n < len(msg)-1; n += 2 {
        sum += int(msg[n])*256 + int(msg[n+1])
    }
    sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff)
    sum += (sum >> 16)
    var answer uint16 = uint16(^sum)
    return answer
}
func checkError(err error) {
    if err != nil {
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())
        os.Exit(1)
    }
}
func readFully(conn net.Conn) ([]byte, error) {
    defer conn.Close()
    result := bytes.NewBuffer(nil)
    var buf [512]byte
    for {
        n, err := conn.Read(buf[0:])
        result.Write(buf[0:n])
        if err != nil {
            if err == io.EOF {
                break
            }
            return nil, err
        }
    }
    return result.Bytes(), nil
}

执行结果如下：

TCP示例程序

package main
import (
    "bytes"
    "fmt"
    "io"
    "net"
    "os"
)
func main() {
    if len(os.Args) != 2 {
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "Usage: %s host:port", os.Args[0])
        os.Exit(1)
    }
    service := os.Args[1]
    conn, err := net.Dial("tcp", service)
    checkError(err)
    _, err = conn.Write([]byte("HEAD / HTTP/1.0\r\n\r\n"))
    checkError(err)
    result, err := readFully(conn)
    checkError(err)
    fmt.Println(string(result))
    os.Exit(0)
}
func checkError(err error) {
    if err != nil {
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())
        os.Exit(1)
    }
}
func readFully(conn net.Conn) ([]byte, error) {
    defer conn.Close()
    result := bytes.NewBuffer(nil)
    var buf [512]byte
    for {
        n, err := conn.Read(buf[0:])
        result.Write(buf[0:n])
        if err != nil {
            if err == io.EOF {
                break
            }
            return nil, err
        }
    }
    return result.Bytes(), nil
}

执行这段程序并查看执行结果：

更丰富的网络通信

实际上， Dial()函数是对DialTCP()、 DialUDP()、 DialIP()和DialUnix()的封装。我们也可以直接调用这些函数，它们的功能是一致的。这些函数的原型如下：