服务器之家

服务器之家 > 正文

Golang Socket Server自定义协议的简单实现方案

时间:2021-03-04 00:50     来源/作者:冷月醉雪

Server和Client通讯中,由于网络等原因很可能会发生数据丢包的现象。如果数据缺失,服务端接收的信息不完整,就会造成混乱。

我们需要在Server和Client之间建立一个通讯协议,通过协议中的规则,判断当前接收到的信息是否完整。根据信息的完整情况,采取不同的处理方式。

通讯协议protocol的核心就是设计一个头部。如果传来的信息不包含这个头部,就说明当前信息和之前的信息是同一条。那么就把当前信息和之前的那条信息合并成一条。

而协议主要包含的功能是封装(Enpack)和解析(Depack)。Enpack是客户端对信息进行数据封装。封装之后可以传递给服务器。Depack是服务器对信息进行数据解析。

其中有个Const部分,用于定义头部、头部长度、客户端传入信息长度。

在代码中,我们这样定义:

?
1
2
3
4
5
const (
 ConstHeader = "Headers"
 ConstHeaderLength = 7
 ConstMLength = 4
)

头部的内容为"Headers",长度为7。所以ConstHeaderLenth=7.

而信息传递过程中,我们会把int类型转换成byte类型。一个int的长度等于4个byte的长度。因此,我们设置ConstMLength=4.代表客户端的传来的信息大小。

自定义协议protocal的代码示例如下:

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
/**
* protocol
* @Author: Jian Junbo
* @Email: junbojian@qq.com
* @Create: 2017/9/14 11:49
*
* 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()
}

Server端主要通过协议来解析客户端发送来的信息。建立一个函数,用来完成连接对接收信息的处理。其中建立了通道readerChannel,并把接收来的信息放在通道里。

在放入通道之前,使用protocol和Depack对信息进行解析。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
//连接处理
func handleConnection(conn net.Conn) {
 //缓冲区,存储被截断的数据
 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  //接收的信息写入通道
 
 }
 defer conn.Close()
}

如果信息读取发生错误(包括读取到信息结束符EOF),都会打印错误信息,并跳出循环。

Log(conn.RemoteAddr().String(), "connection error: ", err)

return

由于通道内的数据是[]byte型的。需要转换成string。这个工作有专门的获取通道数据的reader(readerChannel chan []byte)来完成。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
//获取通道数据
func reader(readerchannel chan []byte) {
 for{
  select {
  case data := <-readerchannel:
   Log(string(data))  //打印通道内的信息
  }
 }
}

查看Server端代码示例:

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
/**
* MySocketProtocalServer
* @Author: Jian Junbo
* @Email: junbojian@qq.com
* @Create: 2017/9/14 13:54
* Copyright (c) 2017 Jian Junbo All rights reserved.
*
* Description: 服务端,接收客户端传来的信息
*/
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 ...")  //启动后,等待客户端访问。
 for{
  conn, err := netListen.Accept()  //监听客户端
  if err != nil {
   Log(conn.RemoteAddr().String(), "发了了错误:", err)
   continue
  }
  Log(conn.RemoteAddr().String(), "tcp connection success")
  go handleConnection(conn)
 }
}
 
//连接处理
func handleConnection(conn net.Conn) {
 //缓冲区,存储被截断的数据
 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  //接收的信息写入通道
 }
 defer conn.Close()
}
 
//获取通道数据
func reader(readerchannel chan []byte) {
 for{
  select {
  case data := <-readerchannel:
   Log(string(data))  //打印通道内的信息
  }
 }
}
 
//日志处理
func Log(v ...interface{}) {
 log.Println(v...)
}
 
//错误处理
func CheckErr(err error) {
 if err != nil {
  fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())
  os.Exit(1)
 }
}

客户端使用Enpack封装要发送到服务端的信息后,写入连接conn中。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
/**
* 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"
)
 
//发送100次请求
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)  //打印发送出去的信息
 }
 fmt.Println("send over")
 defer conn.Close()
}
//用当前时间做识别。当前时间的十进制整数
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)
}

补充:golang从0到1利用socket编程实现一个简单的http服务器

开始编程

第一份代码

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
package main
import (
    "fmt"
    "net"
)
func accept_request_thread(conn net.Conn) {
    defer conn.Close()
    for {
        // 创建一个新切片, 用作保存数据的缓冲区
        buf := make([]byte, 1024)
        n, err := conn.Read(buf) // 从conn中读取客户端发送的数据内容
        if err != nil {
            fmt.Printf("客户端退出 err=%v\n", err)
            return
        }
        fmt.Printf(" 接受消息 %s\n", string(buf[:n]))
    }
}
func main() {
    listen, err := net.Listen("tcp", ":8888") // 创建用于监听的 socket
    if err != nil {
        fmt.Println("listen err=", err)
        return
    }
    fmt.Println("监听套接字,创建成功, 服务器开始监听。。。")
    defer listen.Close() // 服务器结束前关闭 listener
    // 循环等待客户端来链接
    for {
        fmt.Println("阻塞等待客户端来链接...")
        conn, err := listen.Accept() // 创建用户数据通信的socket
        if err != nil {
            fmt.Println("Accept() err=", err)
        } else {
            fmt.Println("通信套接字,创建成功。。。")
        }
        // 这里准备起一个协程,为客户端服务
        go accept_request_thread(conn)
    }
}

浏览器发送一个get请求:

http://192.168.0.20:8888/api/camera/get_ptz?camera_id=1324566666789876543

服务端接受到的消息如下:

http://192.168.0.20:8888/api/camera/get_ptz?camera_id=1324566666789876543

Golang Socket Server自定义协议的简单实现方案

我们接下来的任务就是 解析这些字符串,从中获取 当前是什么方法,什么请求,参数是什么?

先定义一个小目标,获取当前是什么方法。

处理一个简单的get请求

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
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) // 从conn中读取客户端发送的数据内容
    if err != nil {
        fmt.Printf("客户端退出 err=%v\n", err)
        return
    }
    // 获取方法
    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
        // 跳到第一个?
        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 + "请求已经创建\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)
        }
    }
}
//回应客户端必须先设置好head头,浏览器才能解析
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作为函数入参是作为指针进行传递的
函数里面对map进行修改时,会同时修改源map的值,但是将map修改为nil时,则达不到预期效果。*/
// camera_id=1324566666789876543&tt=%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") // 创建用于监听的 socket
    if err != nil {
        fmt.Println("listen err=", err)
        return
    }
    fmt.Println("监听套接字,创建成功, 服务器开始监听。。。")
    defer listen.Close() // 服务器结束前关闭 listener
    // 循环等待客户端链接
    for {
        fmt.Println("阻塞等待客户端链接...")
        conn, err := listen.Accept() // 创建用户数据通信的socket
        if err != nil {
            panic("Accept() err= " + err.Error())
        }
        // 这里准备起一个协程,为客户端服务
        go accept_request_thread(conn)
    }
}

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持服务器之家。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。

原文链接:https://blog.csdn.net/lengyuezuixue/article/details/79213568

标签:

相关文章

热门资讯

2020微信伤感网名听哭了 让对方看到心疼的伤感网名大全
2020微信伤感网名听哭了 让对方看到心疼的伤感网名大全 2019-12-26
yue是什么意思 网络流行语yue了是什么梗
yue是什么意思 网络流行语yue了是什么梗 2020-10-11
Intellij idea2020永久破解,亲测可用!!!
Intellij idea2020永久破解,亲测可用!!! 2020-07-29
背刺什么意思 网络词语背刺是什么梗
背刺什么意思 网络词语背刺是什么梗 2020-05-22
苹果12mini价格表官网报价 iPhone12mini全版本价格汇总
苹果12mini价格表官网报价 iPhone12mini全版本价格汇总 2020-11-13
返回顶部