net

Стандартная библиотека net в Go — это очень мощная библиотека, которая предоставляет функции для обработки сетевых коммуникаций, IP-адресов, DNS-разрешения, протоколов TCP/UDP, HTTP-протокола и других распространённых задач. Благодаря встроенным возможностям конкурентности в Go, обработка сетевого IO выполняется очень лаконично и эффективно.

Разбор адресов

Go предоставляет четыре функции для разбора сетевых адресов, рассмотрим их ниже.

MAC-адрес

Сигнатура:

func ParseMAC(s string) (hw HardwareAddr, err error)

Пример:

package main

import (
  "fmt"
  "net"
)

func main() {
  hw, err := net.ParseMAC("00:1A:2B:3C:4D:5E")
  if err != nil {
    panic(err)
  }
  fmt.Println(hw)
}

CIDR

Сигнатура:

func ParseCIDR(s string) (IP, *IPNet, error)

Пример:

package main

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

func main() {
    ipv4Addr, ipv4Net, err := net.ParseCIDR("192.0.2.1/24")
    if err != nil {
       log.Fatal(err)
    }
    fmt.Println(ipv4Addr)
    fmt.Println(ipv4Net)
}

IP-адрес

IP-адрес поддерживает разбор ipv4 и ipv6, сигнатура функции:

func ResolveIPAddr(network, address string) (*IPAddr, error)

Пример использования:

package main

import (
  "fmt"
  "net"
)

func main() {
  ipv4Addr, err := net.ResolveIPAddr("ip4", "192.168.2.1")
  if err != nil {
    panic(err)
  }
  fmt.Println(ipv4Addr)

  ipv6Addr, err := net.ResolveIPAddr("ip6", "2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334")
  if err != nil {
    panic(err)
  }
  fmt.Println(ipv6Addr)
}

TCP-адрес

TCP-адрес поддерживает tcp4 и tcp6, сигнатура:

func ResolveTCPAddr(network, address string) (*TCPAddr, error)

Пример использования:

package main

import (
  "fmt"
  "net"
)

func main() {
  tcp4Addr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp4", "0.0.0.0:2020")
  if err != nil {
    panic(err)
  }
  fmt.Println(tcp4Addr)
  tcp6Addr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp6", "[::1]:8080")
  if err != nil {
    panic(err)
  }
  fmt.Println(tcp6Addr)
}

UDP-адрес

UDP-адрес поддерживает udp4 и udp6, сигнатура:

func ResolveUDPAddr(network, address string) (*UDPAddr, error)

Пример использования:

package main

import (
  "fmt"
  "net"
)

func main() {
  udp4Addr, err := net.ResolveUDPAddr("udp4", "0.0.0.0:2020")
  if err != nil {
    panic(err)
  }
  fmt.Println(udp4Addr)
  udp6Addr, err := net.ResolveUDPAddr("udp6", "[::1]:8080")
  if err != nil {
    panic(err)
  }
  fmt.Println(udp6Addr)
}

Unix-адрес

Unix-адрес поддерживает unix, unixgram, unixpacket, сигнатура:

func ResolveUnixAddr(network, address string) (*UnixAddr, error)

Пример использования:

package main

import (
    "fmt"
    "net"
)

func main() {
    unixAddr, err := net.ResolveUnixAddr("unix", "/tmp/mysocket")
    if err != nil {
       panic(err)
    }
    fmt.Println(unixAddr)
}

DNS

Go также предоставляет множество функций для DNS-запросов. Ниже приведён пример разрешения IP-адреса доменного имени:

package main

import (
  "fmt"
  "net"
)

func main() {
  addrs, err := net.LookupHost("github.com")
  if err != nil {
    panic(err)
  }
  fmt.Println(addrs)
}

Запрос значения записи:

package main

import (
  "fmt"
  "net"
)

func main() {
  mxs, err := net.LookupMX("github.com")
  if err != nil {
    panic(err)
  }
  fmt.Println(mxs)
}

Сетевое программирование

Логика TCP-программирования очень проста. Для клиента это:

1. Установить соединение
2. Отправить данные или прочитать данные
3. Выйти

Для сервера это:

1. Прослушивать адрес
2. Получить соединение
3. Создать горутину для обработки этого соединения

Ниже приведён простой пример, код клиента:

package main

import (
  "net"
)

func main() {
  // Установить соединение
  conn, err := net.Dial("tcp", "0.0.0.0:1234")
  if err != nil {
    panic(err)
  }
  defer conn.Close()

  // Отправить данные
  for i := range 10 {
    _, err := conn.Write([]byte{'a' + byte(i)})
    if err != nil {
      panic(err)
    }
  }
}

Код сервера:

package main

import (
  "errors"
  "fmt"
  "io"
  "net"
  "sync"
)

func main() {
  // Прослушивать адрес
  listener, err := net.Listen("tcp", "0.0.0.0:1234")
  if err != nil {
    panic(err)
  }
  defer listener.Close()

  var wg sync.WaitGroup

  for {
    // Блокирующее ожидание установления следующего соединения
    conn, err := listener.Accept()
    if err != nil {
      panic(err)
    }

    // Запустить новую горутину для асинхронной обработки этого соединения
    wg.Add(1)
    go func() {
      defer wg.Done()
      buf := make([]byte, 4096)
      for {
        // Прочитать данные из соединения
        n, err := conn.Read(buf)
        if errors.Is(err, io.EOF) {
          break
        } else if err != nil {
          panic(err)
        }

        data := string(buf[:n])
        fmt.Println(data)
      }
    }()
  }

  wg.Wait()
}

Клиент отправляет данные, сервер получает данные. Этот пример очень прост: при установлении нового соединения сервер просто запускает новую горутину для его обработки без блокировки. UDP в основном работает аналогично.