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[#]: subject: "Build a concurrent TCP server in Go"
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[#]: via: "https://opensource.com/article/18/5/building-concurrent-tcp-server-go"
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[#]: author: "Mihalis Tsoukalos https://opensource.com/users/mtsouk"
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[#]: collector: "lkxed"
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[#]: translator: "lkxed"
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[#]: reviewer: "wxy"
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[#]: publisher: "wxy"
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[#]: url: "https://linux.cn/article-14623-1.html"
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在 Go 中实现一个支持并发的 TCP 服务端
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> 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。
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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 [Go 语言][2] 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。
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你可以在 GitHub 上找到本项目的源码：[concTcp.go][3]。
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### 处理 TCP 连接
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这个程序的主要逻辑在 `handleConnection()` 函数中，具体实现如下：
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```
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func handleConnection(c net.Conn) {
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fmt.Printf("Serving %s\n", c.RemoteAddr().String())
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for {
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netData, err := bufio.NewReader(c).ReadString('\n')
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if err != nil {
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fmt.Println(err)
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return
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}
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temp := strings.TrimSpace(string(netData))
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if temp == "STOP" {
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break
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}
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result := strconv.Itoa(random()) + "\n"
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c.Write([]byte(string(result)))
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}
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c.Close()
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}
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```
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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 [文档][4] 中了解更多。
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### 支持并发
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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。
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```
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func main() {
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arguments := os.Args
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if len(arguments) == 1 {
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fmt.Println("Please provide a port number!")
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return
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}
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PORT := ":" + arguments[1]
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l, err := net.Listen("tcp4", PORT)
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if err != nil {
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fmt.Println(err)
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return
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}
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defer l.Close()
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rand.Seed(time.Now().Unix())
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for {
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c, err := l.Accept()
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if err != nil {
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fmt.Println(err)
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return
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}
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go handleConnection(c)
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}
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}
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```
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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：
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```
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$ go run concTCP.go 12a
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listen tcp4: lookup tcp4/12a: nodename nor servname provided, or not known
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$ go run concTCP.go -10
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listen tcp4: address -10: invalid port
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```
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`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。
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### net.Listen() 的第一个参数
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`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。
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### 服务端并发测试
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`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：
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```
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$ go run concTCP.go 8001
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Serving 127.0.0.1:62554
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Serving 127.0.0.1:62556
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```
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`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：
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```
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$ netstat -anp TCP | grep 8001
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tcp4 0 0 127.0.0.1.8001 127.0.0.1.62556 ESTABLISHED
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tcp4 0 0 127.0.0.1.62556 127.0.0.1.8001 ESTABLISHED
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tcp4 0 0 127.0.0.1.8001 127.0.0.1.62554 ESTABLISHED
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tcp4 0 0 127.0.0.1.62554 127.0.0.1.8001 ESTABLISHED
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tcp4 0 0 *.8001 *.* LISTEN
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```
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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。
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下面这张图片显示了 `concTCP.go` 在服务多个 TCP 客户端时的输出：
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![concTCP.go TCP 服务端测试][5]
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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）：
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![是用 nc 工具作为 concTCP.go 的 TCP 客户端][6]
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你可以在 [维基百科][7] 上找到更多关于 `nc`（即 `netcat`）的信息。
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### 总结
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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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via: https://opensource.com/article/18/5/building-concurrent-tcp-server-go
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作者：[Mihalis Tsoukalos][a]
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选题：[lkxed][b]
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译者：[lkxed](https://github.com/lkxed)
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校对：[wxy](https://github.com/wxy)
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本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
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[a]: https://opensource.com/users/mtsouk
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[b]: https://github.com/lkxed
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[1]: https://opensource.com/sites/default/files/lead-images/go-golang.png
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[2]: https://golang.org/
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[3]: https://github.com/mactsouk/opensource.com
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[4]: https://golang.org/pkg/net/
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[5]: https://opensource.com/sites/default/files/uploads/tcp-in-go_server.png
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[6]: https://opensource.com/sites/default/files/uploads/tcp-in-go_client.png
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[7]: https://en.wikipedia.org/wiki/Netcat
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