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导读：仅用大约 65 行代码，开发一个用于生成随机数、支持并发的 TCP 服务端。
本文字数：5801，阅读时长大约： 6分钟
LCTT 译者 ：六开箱
翻译： 61.0 篇
贡献： 67 天
2022-03-16
2022-05-21
仅用大约 65 行代码，开发一个用于生成随机数、支持并发的 TCP 服务端。TCP 和 UDP 服务端随处可见，它们基于 TCP/IP 协议栈，通过网络为客户端提供服务。在这篇文章中，我将介绍如何使用 golang.org 开发一个用于返回随机数、支持并发的 TCP 服务端。对于每一个来自 TCP 客户端的连接，它都会启动一个新的 goroutine（轻量级线程）来处理相应的请求。
你可以在 GitHub 上找到本项目的源码： github.com。
处理 TCP 连接
这个程序的主要逻辑在handleConnection()函数中，具体实现如下：
func handleConnection(c net.Conn) {
fmt.Printf("Serving %s\n", c.RemoteAddr().String())
for {
netData, err := bufio.NewReader(c).ReadString(\n)
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
temp := strings.TrimSpace(string(netData))
if temp == "STOP" {
break
}
result := strconv.Itoa(random()) + "\n"
c.Write([]byte(string(result)))
}
c.Close()
}
如果 TCP 客户端发送了一个 “STOP” 字符串，为它提供服务的 goroutine 就会终止；否则，TCP 服务端就会返回一个随机数给它。只要客户端不主动终止，服务端就会一直提供服务，这是由for循环保证的。具体来说，for循环中的代码使用了bufio.NewReader(c).ReadString(\n)来逐行读取客户端发来的数据，并使用c.Write([]byte(string(result)))来返回数据（生成的随机数）。你可以在 Go 的 net 标准包 golang.org 中了解更多。
支持并发
在main()函数的实现部分，每当 TCP 服务端收到 TCP 客户端的连接请求，它都会启动一个新的 goroutine 来为这个请求提供服务。
func main() {
arguments := os.Args
if len(arguments) == 1 {
fmt.Println("Please provide a port number!")
return
}
PORT := ":" + arguments[1]
l, err := net.Listen("tcp4", PORT)
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
defer l.Close()
rand.Seed(time.Now().Unix())
for {
c, err := l.Accept()
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
go handleConnection(c)
}
}
首先，main()确保程序至少有一个命令行参数。注意，现有代码并没有检查这个参数是否为有效的 TCP 端口号。不过，如果它是一个无效的 TCP 端口号，net.Listen()就会调用失败，并返回一个错误信息，类似下面这样：
$ go run concTCP.go 12a
listen tcp4: lookup tcp4/12a: nodename nor servname provided, or not known
$ go run concTCP.go -10
listen tcp4: address -10: invalid port
net.Listen()函数用于告诉 Go 接受网络连接，因而承担了服务端的角色。它的返回值类型是net.Conn，后者实现了io.Reader和io.Writer接口。此外，main()函数中还调用了rand.Seed()函数，用于初始化随机数生成器。最后，for循环允许程序一直使用Accept()函数来接受 TCP 客户端的连接请求，并以 goroutine 的方式来运行handleConnection(c)函数，处理客户端的后续请求。
net.Listen() 的第一个参数
net.Listen()函数的第一个参数定义了使用的网络类型，而第二个参数定义了服务端监听的地址和端口号。第一个参数的有效值为tcp、tcp4、tcp6、udp、udp4、udp6、ip、ip4、ip6、Unix（Unix 套接字）、Unixgram和Unixpacket，其中：tcp4、udp4和ip4只接受 IPv4 地址，而tcp6、udp6和ip6只接受 IPv6 地址。
服务端并发测试
concTCP.go需要一个命令行参数，来指定监听的端口号。当它开始服务 TCP 客户端时，你会得到类似下面的输出：
$ go run concTCP.go 8001
Serving 127.0.0.1:62554
Serving 127.0.0.1:62556
netstat的输出可以确认congTCP.go正在为多个 TCP 客户端提供服务，并且仍在继续监听建立连接的请求：
$ netstat -anp TCP | grep 8001
tcp4 0 0 127.0.0.1.8001 127.0.0.1.62556 ESTABLISHED
tcp4 0 0 127.0.0.1.62556 127.0.0.1.8001 ESTABLISHED
tcp4 0 0 127.0.0.1.8001 127.0.0.1.62554 ESTABLISHED
tcp4 0 0 127.0.0.1.62554 127.0.0.1.8001 ESTABLISHED
tcp4 0 0 *.8001 *.* LISTEN
在上面输出中，最后一行显示了有一个进程正在监听 8001 端口，这意味着你可以继续连接 TCP 的 8001 端口。第一行和第二行显示了有一个已建立的 TCP 网络连接，它占用了 8001 和 62556 端口。相似地，第三行和第四行显示了有另一个已建立的 TCP 连接，它占用了 8001 和 62554 端口。
下面这张图片显示了concTCP.go在服务多个 TCP 客户端时的输出：
concTCP.go TCP 服务端测试
类似地，下面这张图片显示了两个 TCP 客户端的输出（使用了nc工具）：
是用 nc 工具作为 concTCP.go 的 TCP 客户端
你可以在 en.wikipedia.org 上找到更多关于nc（即netcat）的信息。
总结
现在，你学会了如何用大约 65 行 Go 代码来开发一个生成随机数、支持并发的 TCP 服务端，这真是太棒了！如果你想要让你的 TCP 服务端执行别的任务，只需要修改handleConnection()函数即可。
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