Golang网络编程之TCP服务器与客户端互发消息实现

Hort@IT 字数: 6173 阅读耗时: 15 分钟 2025/10/30 2025/10/30 博客独享热度: 4 评论: 0

本文最后更新于 2025-10-30，文章内容可能已经过时。

在Golang中，使用标准库net包可以非常方便地实现TCP服务器与客户端之间的通信。下面详细介绍如何实现一个简单的TCP服务器与客户端互发消息的程序。

一、TCP服务器实现

服务器的主要功能是监听指定端口，接受客户端连接，并处理数据收发。

package main

import (
	"fmt"
	"log"
	"net"
)

// 处理单个客户端连接
func handleConnection(conn net.Conn) {
	defer conn.Close()
	
	// 创建缓冲区
	buffer := make([]byte, 1024)
	
	// 循环读取客户端发送的数据
	for {
		n, err := conn.Read(buffer)
		if err != nil {
			// 连接断开或出错时退出
			fmt.Printf("客户端 %s 断开连接: %v\n", conn.RemoteAddr(), err)
			return
		}
		
		// 将接收到的数据打印出来
		received := string(buffer[:n])
		fmt.Printf("收到客户端消息: %s", received)
		
		// 向客户端发送响应
		response := "服务器已收到: " + received
		conn.Write([]byte(response))
	}
}

func main() {
	// 监听TCP端口
	listener, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:8080")
	if err != nil {
		log.Fatal("监听失败:", err)
	}
	defer listener.Close()
	
	fmt.Println("服务器启动，监听 8080 端口...")
	
	// 循环等待客户端连接
	for {
		conn, err := listener.Accept()
		if err != nil {
			log.Println("接受连接出错:", err)
			continue
		}
		
		// 为每个连接启动一个goroutine处理
		go handleConnection(conn)
	}
}

二、TCP客户端实现

客户端负责主动连接服务器，发送消息并接收服务器响应。

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"log"
	"net"
	"os"
	"strings"
)

func main() {
	// 连接到服务器
	conn, err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:8080")
	if err != nil {
		log.Fatal("连接失败:", err)
	}
	defer conn.Close()
	
	fmt.Println("已连接到服务器，开始发送消息...")
	
	// 创建标准输入读取器
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
	
	// 循环发送消息
	for {
		// 从终端读取用户输入
		fmt.Print("你: ")
		input, err := reader.ReadString('\n')
		if err != nil {
			fmt.Println("读取输入失败:", err)
			break
		}
		
		// 如果输入"exit"则退出
		if strings.TrimSpace(input) == "exit" {
			fmt.Println("客户端退出...")
			break
		}
		
		// 发送消息到服务器
		_, err = conn.Write([]byte(input))
		if err != nil {
			fmt.Println("发送消息失败:", err)
			break
		}
		
		// 读取服务器响应
		buffer := make([]byte, 1024)
		n, err := conn.Read(buffer)
		if err != nil {
			fmt.Println("接收响应失败:", err)
			break
		}
		
		// 显示服务器响应
		fmt.Printf("服务器: %s", string(buffer[:n]))
	}
}

三、运行流程

先启动服务器：
```
go run server.go
```
服务器将启动并监听8080端口
再启动客户端：
```
go run client.go
```
客户端将连接到服务器，并开始发送和接收消息

交互示例：

服务器启动，监听 8080 端口...
已连接到服务器，开始发送消息...
你: 你好
服务器: 服务器已收到: 你好
你: 今天天气怎么样？
服务器: 服务器已收到: 今天天气怎么样？
你: exit
客户端退出...

四、关键点说明

连接管理：
- 服务器使用net.Listen监听端口
- 服务器使用listener.Accept()接受连接
- 每个连接使用goroutine处理，实现并发
数据收发：
- 服务器使用conn.Read()读取数据
- 服务器使用conn.Write()发送数据
- 客户端同样使用conn.Write()发送和conn.Read()接收
粘包处理：
- TCP是流式协议，不保证消息边界
- 本示例中使用换行符\n作为消息结束标记
- 实际应用中可考虑添加消息长度前缀或使用自描述格式
错误处理：
- 所有网络操作都需检查错误
- 连接断开时及时清理资源

五、注意事项

并发安全：如果需要维护多个连接的列表，需考虑并发安全（如使用互斥锁或channel）
资源管理：
- 服务器端使用defer conn.Close()确保连接关闭
- 客户端同样需要正确关闭连接
生产环境增强：
- 添加超时控制
- 添加错误重试机制
- 考虑连接池管理（避免短连接过多）
端口占用：确保8080端口未被其他程序占用

六、扩展建议

实现广播功能：
- 服务器维护一个连接列表
- 收到消息后广播给所有连接
添加用户标识：
- 在消息中包含发送者标识
- 便于区分不同客户端
使用更高效的数据格式：
- 如JSON、Protobuf等自描述格式
- 避免粘包问题
添加心跳机制：
- 定期检查客户端是否存活
- 及时清理失效连接

以上就是一个完整的Golang TCP服务器与客户端互发消息的实现方案。通过这个示例，可以快速理解Golang网络编程的基本原理和实现方式，为进一步开发更复杂的网络应用打下基础。