打開鏈接

TCP Socket的連接的建立需要經(jīng)歷客戶端和服務(wù)端的三次握手的過程核偿。
連接建立過程中闻坚，服務(wù)端是一個標準的Listen + Accept的結(jié)構(gòu)(可參考上面的代碼)，而在客戶端Go語言使用net.Dial或DialTimeout進行連接建立：

阻塞Dial：

conn, err := net.Dial("tcp", "google.com:80")

超時機制的Dial：

conn, err := net.DialTimeout("tcp", ":8080", 2 * time.Second)

客戶端連接的建立會遇到如下幾種情形

1 網(wǎng)絡(luò)不可達或?qū)Ψ椒?wù)未啟動

如果傳給Dial的Addr是可以立即判斷出網(wǎng)絡(luò)不可達急黎，或者Addr中端口對應(yīng)的服務(wù)沒有啟動疏橄，端口未被監(jiān)聽，Dial會幾乎立即返回錯誤奶浦，比如：

2 對方服務(wù)的listen backlog滿

還有一種場景就是對方服務(wù)器很忙兄墅，瞬間有大量client端連接嘗試向server建立，server端的listen backlog隊列滿澳叉，server accept不及時((即便不accept隙咸，那么在backlog數(shù)量范疇里面，connect都會是成功的成洗，因為new conn已經(jīng)加入到server side的listen queue中了五督，accept只是從queue中取出一個conn而已)，這將導致client端Dial阻塞瓶殃。我們還是通過例子感受Dial的行為特點：

3 網(wǎng)絡(luò)延遲較大充包，Dial阻塞并超時

如果網(wǎng)絡(luò)延遲較大，TCP握手過程將更加艱難坎坷（各種丟包）碌燕，時間消耗的自然也會更長误证。
Dial這時會阻塞继薛，如果長時間依舊無法建立連接修壕，則Dial也會返回“ getsockopt: operation timed out”錯誤。

在連接建立階段遏考，多數(shù)情況下慈鸠，Dial是可以滿足需求的，即便阻塞一小會兒灌具。
但對于某些程序而言青团，需要有嚴格的連接時間限定，如果一定時間內(nèi)沒能成功建立連接咖楣，程序可能會需要執(zhí)行一段“異扯桨剩”處理邏輯，為此我們就需要DialTimeout了诱贿。
下面的例子將Dial的最長阻塞時間限制在2s內(nèi)娃肿，超出這個時長，Dial將返回timeout error.

服務(wù)端讀的行為特點

1 Socket中無數(shù)據(jù)

連接建立后珠十，如果對方未發(fā)送數(shù)據(jù)到socket料扰，接收方(Server)會阻塞在Read操作上。執(zhí)行該Read操作的goroutine也會被掛起焙蹭。runtime會監(jiān)視該socket晒杈，直到其有數(shù)據(jù)才會重新
調(diào)度該socket對應(yīng)的Goroutine完成read。

2 Socket中有部分數(shù)據(jù)

如果socket中有部分數(shù)據(jù)孔厉，且長度小于一次Read操作所期望讀出的數(shù)據(jù)長度拯钻，那么Read將會成功讀出這部分數(shù)據(jù)并返回帖努，而不是等待所有期望數(shù)據(jù)全部讀取后再返回。

3 Socket中有足夠數(shù)據(jù)

如果socket中有數(shù)據(jù)粪般，且長度大于等于一次Read操作所期望讀出的數(shù)據(jù)長度然磷，那么Read將會成功讀出這部分數(shù)據(jù)并返回。

4 Socket關(guān)閉

如果client端主動關(guān)閉了socket刊驴，那么Server的Read分為“有數(shù)據(jù)關(guān)閉”和“無數(shù)據(jù)關(guān)閉”姿搜。

“有數(shù)據(jù)關(guān)閉”是指在client關(guān)閉時，socket中還有server端未讀取的數(shù)據(jù)捆憎，Read返回“EOF error“舅柜。
“無數(shù)據(jù)關(guān)閉”情形下的結(jié)果，那就是Read直接返回EOF error躲惰。

5 讀取操作超時

有些場合對Read的阻塞時間有嚴格限制致份，在這種情況下，會反復執(zhí)行了多次础拨，沒能出現(xiàn)“讀出部分數(shù)據(jù)且返回超時錯誤”的情況氮块。

服務(wù)端寫的行為特點

1 成功寫

client端在Write時并未判斷Write的返回值。
所謂“成功寫”指的就是Write調(diào)用返回的n與預期要寫入的數(shù)據(jù)長度相等诡宗，且error = nil滔蝉。

2 寫阻塞

TCP連接通信兩端的OS都會為該連接保留數(shù)據(jù)緩沖，一端調(diào)用Write后塔沃，實際上數(shù)據(jù)是寫入到OS的協(xié)議棧的數(shù)據(jù)緩沖的蝠引。
TCP是全雙工通信，因此每個方向都有獨立的數(shù)據(jù)緩沖蛀柴。當
發(fā)送方將對方的接收緩沖區(qū)以及自身的發(fā)送緩沖區(qū)寫滿后螃概，Write就會阻塞。當接收方讀取的時候鸽疾，緩沖區(qū)騰出了空間吊洼，客戶端就又可以寫入了。

3 寫入部分數(shù)據(jù)

Write操作存在寫入部分數(shù)據(jù)的情況制肮，此時服務(wù)端關(guān)閉冒窍，但是寫入的緩沖區(qū)不會阻塞。而是后續(xù)又寫入部分數(shù)據(jù)后發(fā)生了阻塞弄企，程序需要對這部分寫入的部分字節(jié)做特定處理超燃。

4 寫入超時

如果非要給Write增加一個期限，那我們可以調(diào)用SetWriteDeadline方法拘领。
可以看到在寫入超時時意乓，依舊存在部分數(shù)據(jù)寫入的情況。

Socket屬性

原生Socket API提供了豐富的sockopt設(shè)置接口，但Golang有自己的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型届良，golang提供的socket必要的屬性設(shè)置笆凌。

SetKeepAlive 是否開啟長連接
SetKeepAlivePeriod 設(shè)置長連接的周期，超出會斷開
SetLinger 設(shè)定當連接中仍有數(shù)據(jù)等待發(fā)送或接受時的Close方法的行為士葫。
SetNoDelay （默認no delay） 設(shè)定操作系統(tǒng)是否應(yīng)該延遲數(shù)據(jù)包傳遞乞而，以便發(fā)送更少的數(shù)據(jù)包（Nagle's算法）。默認為真慢显，即數(shù)據(jù)應(yīng)該在Write方法后立刻發(fā)送爪模。
SetWriteBuffer 連接的系統(tǒng)發(fā)送緩沖
SetReadBuffer 連接的系統(tǒng)接收緩沖

關(guān)閉連接

由于socket是全雙工的，client和server端在己方已關(guān)閉的socket和對方關(guān)閉的socket上操作的結(jié)果有不同荚藻。

從client的結(jié)果來看屋灌，在己方已經(jīng)關(guān)閉的socket上再進行read和write操作，會得到”use of closed network connection” error应狱；

從server1的結(jié)果來看共郭，在對方關(guān)閉的socket上執(zhí)行read操作會得到EOF error，但write操作會成功疾呻，因為數(shù)據(jù)會成功寫入己方的內(nèi)核socket緩沖區(qū)中除嘹，
即便最終發(fā)不到對方socket緩沖區(qū)了，因為己方socket并未關(guān)閉岸蜗。因此當發(fā)現(xiàn)對方socket關(guān)閉后尉咕，己方應(yīng)該正確合理處理自己的socket，再繼續(xù)write已經(jīng)無任何意義了散吵。

參考 Go語言TCP Socket編程

Tcp編程常見問題及解決方法總結(jié)

問題1龙考、粘包問題

解決方法一：TCP提供了強制數(shù)據(jù)立即傳送的操作指令push，TCP軟件收到該操作指令后矾睦，就立即將本段數(shù)據(jù)發(fā)送出去，而不必等待發(fā)送緩沖區(qū)滿炎功；

解決方法二：發(fā)送固定長度的消息

解決方法三：把消息的尺寸與消息一塊發(fā)送

解決方法四：雙方約定每次傳送的大小

解決方法五：雙方約定使用特殊標記來區(qū)分消息間隔

解決方法六：標準協(xié)議按協(xié)議規(guī)則處理枚冗，如Sip協(xié)議

問題2、字符串編碼問題

將中文字符串用utf8編碼格式轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)組發(fā)送時蛇损，一個中文字符可能會占用2～4個字節(jié)（假設(shè)為3個字節(jié)）赁温，這3個字節(jié)可能分3次接收，接收端每次接收完后用utf8編碼格式轉(zhuǎn)換為字符串淤齐，就會出現(xiàn)亂碼股囊，并導致接收長度計算錯誤的情況。

解決方法一：以字節(jié)數(shù)做為消息長度的計算單位更啄，而不是字符個數(shù)稚疹。

解決方法二：發(fā)送方和接收方都采用unicode編碼格式。

問題3祭务、長連接的蹦诠罚活問題

標準TCP層協(xié)議里把對方超時設(shè)為2小時怪嫌，若服務(wù)器端超過了2小時還沒收到客戶的信息，它就發(fā)送探測報文段柳沙，若發(fā)送了10個探測報文段（每一個相隔75S）還沒有收到響應(yīng)岩灭，就假定客戶出了故障，并終止這個連接赂鲤。因此應(yīng)對tcp長連接進行痹刖叮活。

以下是異步通信時會遇到的問題：

問題4数初、緩沖區(qū)臟數(shù)據(jù)問題

同步發(fā)送的拷貝熄云，是直接拷貝數(shù)據(jù)到基礎(chǔ)系統(tǒng)緩沖區(qū)，拷貝完成后返回妙真；

異步發(fā)送消息的拷貝缴允，是將Socket自帶的Buffer空間內(nèi)的所有數(shù)據(jù)，拷貝到基礎(chǔ)系統(tǒng)發(fā)送緩沖區(qū)珍德，并立即返回练般；

因此異步發(fā)送時緩沖區(qū)設(shè)置不好會導致接收到臟數(shù)據(jù)的問題，如下所示：

第一次發(fā)送數(shù)據(jù)：1234567890

第一次接受數(shù)據(jù)：1234567890

第二次發(fā)送數(shù)據(jù)：abc

第二次接受數(shù)據(jù)：abc4567890

請參考：http://www.cnblogs.com/tianzhiliang/archive/2010/09/08/1821623.html

解決方法一：將緩沖區(qū)的大小設(shè)置為實際發(fā)送數(shù)據(jù)的大小锈候。

問題5薄料、內(nèi)存碎片問題

頻繁的申請緩沖區(qū)會導致內(nèi)存碎片的問題。

解決方法一：使用對象池和內(nèi)存池泵琳。

請參考MSDN：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb517542(v=vs.100).aspx

http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socketasynceventargs.socketasynceventargs(v=vs.100).aspx

問題6摄职、亂序問題

多個線程使用異步通信方式向同一個接收端(socket)同時發(fā)送數(shù)據(jù)，會導致接收端接收的數(shù)據(jù)混亂获列。如下所示：

線程1第一次發(fā)送：123456789谷市，假設(shè)未發(fā)送完，只發(fā)送了123

線程2第一次發(fā)送：abcdefgh击孩，假設(shè)未發(fā)送完迫悠，只發(fā)送了abc

線程1第二次發(fā)送：456789，發(fā)送完成

線程2第二次發(fā)送：defgh巩梢，發(fā)送完成

接收端最終接收的數(shù)據(jù)為：123abc456789defgh创泄。

解決方法一：一個連接的發(fā)送端線程排隊發(fā)送數(shù)據(jù)。

代碼示例

服務(wù)端：

package main


import (
    "fmt"
    "net"
    "strings"
)

// 讀取數(shù)據(jù)
func handleConnection(conn net.Conn) {

    for {
        buf := make([]byte, 1024)
        if _,err := conn.Read(buf);err == nil {
            result := strings.Replace(string(buf),"\n","",1)
            fmt.Println(result)
        }else{
            fmt.Println(err)
        }

    }
}

func main() {

    /*
    Listen: 返回在一個本地網(wǎng)絡(luò)地址laddr上監(jiān)聽的Listener括蝠。網(wǎng)絡(luò)類型參數(shù)net必須是面向流的網(wǎng)絡(luò)： "tcp"鞠抑、"tcp4"、"tcp6"忌警、"unix"或"unixpacket"搁拙。
    */
    listener, err := net.Listen("tcp", "localhost:9999")
    if err != nil {
        fmt.Println("listen error:", err)
        return
    }

    //todo 限速算法
    fmt.Println("server listen success")
    for {
        //等待客戶端接入
        conn, err := listener.Accept()
        if err != nil {
            fmt.Println("accept error:", err)
            break
        }
        // 使用協(xié)程
        go handleConnection(conn)
    }
}

客戶端:

package main

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

func main() {

    //阻塞Dial
    /*
    Dial:
        在網(wǎng)絡(luò)network上連接地址address，并返回一個Conn接口。
        可用的網(wǎng)絡(luò)類型有："tcp"感混、"tcp4"端幼、"tcp6"、"udp"弧满、"udp4"婆跑、"udp6"、"ip"庭呜、"ip4"滑进、"ip6"、"unix"募谎、"unixgram"扶关、"unixpacket"
        對TCP和UDP網(wǎng)絡(luò)，地址格式是host:port或[host]:port
    */
    //conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:7777")
    //超時
    conn, err := net.DialTimeout("tcp", "localhost:9999",time.Second*2)
    if err != nil {
        log.Println("dial error:", err)
        return
    }
    fmt.Println("client dial success")

    inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin)
    for {

        fmt.Println("Please enter a message? 'quit' exit")
        //讀取消息
        input, _ := inputReader.ReadString('\n')
        msg := strings.Trim(input, "\r\n")
        //quit 退出
        if msg == "quit" {
            fmt.Println("quit")
            conn.Write([]byte("client quit "))
            return
        }
        _, err = conn.Write([]byte( msg))
    }
}

參考 Tcp編程常見問題及解決方法總結(jié)