diff --git a/8.1.md b/8.1.md index 64b207f7..e2ade331 100644 --- a/8.1.md +++ b/8.1.md @@ -1,11 +1,12 @@ #8.1 Socket编程 -在很多底层开发者的眼里一切编程都是Socket,话虽然有点夸张,但是事实如此,现在的网络编程几乎都是用的Socket。如我们每天打开浏览器浏览网页时,浏览器的进程怎么和Web服务器进行通信的呢?当你用QQ聊天时,QQ进程怎么和服务器或者是你的好友所在的QQ进程进行通信的呢?当你打开PPstream观看视频时,PPstream进程如何视频服务器进行通信的呢?这些都是靠Socket来进行通信的,可见Soacket编程对于现在的编程来说是如何的重要,接下来我们讲介绍Go语言中如何来进行Socket编程。 +在很多底层网络应用开发者的眼里一切编程都是Socket,话虽然有点夸张,但却也几乎如此了,现在的网络编程几乎都是用的Socket。你想过这些情景么?我们每天打开浏览器浏览网页时,浏览器的进程怎么和Web服务器进行通信的呢?当你用QQ聊天时,QQ进程怎么和服务器或者是你的好友所在的QQ进程进行通信的呢?当你打开PPstream观看视频时,PPstream进程如何视频服务器进行通信的呢? 如此种种,都是靠Socket来进行通信的,以一斑窥全豹,可见Socket编程在现代编程中占据了多么重要的份额,这一节我们将介绍Go语言中如何来进行Socket编程。 + ##什么是Socket? -Socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。Socket就是该模式的一个实现,网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O,Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用Socket(),该函数返回一个整型的Socket描述符,随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。 +Socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。Socket就是该模式的一个实现,网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O,Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用:Socket(),该函数返回一个整型的Socket描述符,随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。 常用的Socket类型有两种:流式Socket(SOCK_STREAM)和数据报式Socket(SOCK_DGRAM)。流式是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用;数据报式Socket是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用。 ##Socket如何通信 -网络中进程之间如何通过Socket通信呢?首要解决的问题是如何唯一标识一个进程,否则通信无从谈起!在本地可以通过进程PID来唯一标识一个进程,但是在网络中这是行不通的。其实TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题,网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机,而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序(进程)。这样利用三元组(ip地址,协议,端口)就可以标识网络的进程了,网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。请看下面这个TCP/IP协议结构图 +网络中的进程之间如何通过Socket通信呢?首要解决的问题是如何唯一标识一个进程,否则通信无从谈起!在本地可以通过进程PID来唯一标识一个进程,但是在网络中这是行不通的。其实TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题,网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机,而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序(进程)。这样利用三元组(ip地址,协议,端口)就可以标识网络的进程了,网络中需要互相通信的进程,就可以利用这个标志在他们之间进行交互。请看下面这个TCP/IP协议结构图 ![](images/8.1.socket.png?raw=true) @@ -15,14 +16,14 @@ Socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件” 通过上面的介绍我们知道Socket有两种:TCP Socket和UDP Socket,TCP和UDP是协议,而要确定一个进程的需要三元组,需要IP地址和端口。 ###IPv4地址 -目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议。IP是TCP/IP协议中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4),发展至今已经使用了30多年。 +目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议。IP是TCP/IP协议中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。目前主要采用的IP协议的版本号是4(简称为IPv4),发展至今已经使用了30多年。 -IPv4的地址位数为32位,也就是最多有2的32次方的电脑可以联到Internet上。近十年来由于互联网的蓬勃发展,IP位址的需求量愈来愈大,使得IP位址的发放愈趋严格,目前基本上IPv4的地址很少了,我们公司目前很多服务器的IP都是一个宝贵的资源。 +IPv4的地址位数为32位,也就是最多有2的32次方的网络设备可以联到Internet上。近十年来由于互联网的蓬勃发展,IP位址的需求量愈来愈大,使得IP位址的发放愈趋严格,前一段时间,据报道IPV4的地址已经发放完毕,我们公司目前很多服务器的IP都是一个宝贵的资源。 地址格式类似这样:127.0.0.1 172.122.121.111 ###IPv6地址 -IPv6是下一版本的互联网协议,也可以说是下一代互联网的协议,它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题,主要有端到端IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性、即插即用等。 +IPv6是下一版本的互联网协议,也可以说是下一代互联网的协议,它是为了解决IPv4在实施过程中遇到的各种问题而被提出的,IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题,主要有端到端IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性、即插即用等。 地址格式类似这样:2002:c0e8:82e7:0:0:0:c0e8:82e7 @@ -38,7 +39,7 @@ IPv6是下一版本的互联网协议,也可以说是下一代互联网的协 执行之后你就会发现只要你输入一个IP地址就会给出相应的IP格式 ##TCP Socket -当我们知道如何通过网络端口访问到一个服务时,那么我们能够做什么呢?其实作为客户端来说,我们可以通过网络端口发送一个请求,然后得到服务器端反馈的信息。作为服务端,我们需要把我们的服务绑定到端口,并且在相应的端口上监听,当有客户端来访问时能够读取信息并且写入反馈信息。 +当我们知道如何通过网络端口访问到一个服务时,那么我们能够做什么呢?作为客户端来说,我们可以通过向远端某台机器的的某个网络端口发送一个请求,然后得到在机器的此端口上监听的服务反馈的信息。作为服务端,我们需要把服务绑定到某个指定端口,并且在此端口上监听,当有客户端来访问时能够读取信息并且写入反馈信息。 在Go语言的`net`包中有一个类型`TCPConn`,这个类型可以用来作为客户端和服务器端交互的通道,他有两个主要的函数: @@ -58,7 +59,7 @@ IPv6是下一版本的互联网协议,也可以说是下一代互联网的协 ###TCP client -Go语言中通过`net`包中的`DialTCP`函数建议一个TCP连接,返回一个`TCPConn`类型,客户端和服务器段通过这个类型来进行数据交换。一般而言,客户端通过`TCPConn`写入请求信息发送到服务器端,读取服务器端反馈的信息。这个链接只有当任意一遍关闭了连接之后才失效,不然我们都可以一直使用。函数的定义如下: +Go语言中通过net包中的`DialTCP`函数来建立一个TCP连接,并返回一个`TCPConn`类型的对象,当连接建立时服务器端也创建一个同类型的对象,此时客户端和服务器段通过各自拥有的`TCPConn`对象来进行数据交换。一般而言,客户端通过`TCPConn`对象将请求信息发送到服务器端,读取服务器端反馈的信息。服务器端读取并解析来自客户端的请求,并返回应答信息,这个链接只有当任意一端关闭了连接之后才失效,不然我们都可以一直使用。函数的定义如下: func DialTCP(net string, laddr, raddr *TCPAddr) (c *TCPConn, err os.Error) @@ -112,7 +113,7 @@ Go语言中通过`net`包中的`DialTCP`函数建议一个TCP连接,返回一 通过上面的代码我们可以看出首先我们根据用户的输入通过`net.ResolveTCPAddr`获取了一个tcpaddr,然后DialTCP获取了一个TCP链接,然后发送请求信息,最后通过`ioutil.ReadAll`读取全部的服务器反馈信息。 ###TCP server -上面我们建立了一个TCP的客户端,那么我们也可以通过net包来建立一个服务器端,我们知道服务器端我们需要绑定服务到对应的端口,然后监听端口,当有客户端请求到达的时候接收客户端连接。`net`包中有相应的函数,函数定义如下: +上面我们编写了一个TCP的客户端程序,我们也可以通过net包来创建一个服务器端程序,在服务器端我们需要绑定服务到指定的端口,并监听,当有客户端请求到达的时候接收客户端连接。net包中有相应的函数,函数定义如下: func ListenTCP(net string, laddr *TCPAddr) (l *TCPListener, err os.Error) func (l *TCPListener) Accept() (c Conn, err os.Error) 参数说明同DialTCP的参数一样。下面我们实现了一个简单的时间同步服务,监听在7777端口