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Go 語言的net標准庫是一個非常強大的庫,它提供了處理網絡通信、IP 地址、DNS 解析、TCP/UDP 協議、HTTP 協議等常見任務的功能。由於 Go 語言本身的並發特性,得益於此,Go 在處理網絡 IO 的時候非常的簡潔高效。

地址解析

Go 提供了四個函數來解析網絡地址,下面逐一講解。

MAC 地址

簽名

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

示例

go
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

簽名

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

示例

go
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 地址

IP 地址支持解析 ipv4,ipv6,函數簽名如下

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

使用示例如下

go
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 地址

TCP 地址支持 tcp4,tcp6,簽名如下

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

使用示例如下

go
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 地址

UDP 地址支持 udp4,udp6,簽名如下

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

使用示例如下

go
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 地址

Unix 地址支持 unix,unixgram,unixpacket,簽名如下

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

使用示例如下

go
package main

import (
    "fmt"
    "net"
)

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

DNS

Go 還提供了很多函數用於 DNS 查詢,下面一個例子是解析域名的 IP 地址

go
package main

import (
  "fmt"
  "net"
)

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

查詢記錄值

go
package main

import (
  "fmt"
  "net"
)

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

網絡編程

tcp 編程的邏輯十分簡單,對於客戶端而言就是

  1. 建立連接
  2. 發送數據或讀取數據
  3. 退出

對於服務端而言就是

  1. 監聽地址
  2. 獲取連接
  3. 新建一個協程去處理該連接

下面是一個簡單的例子,客戶端代碼

go
package main

import (
  "net"
)

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

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

服務端代碼

go
package main

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

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

  var wg sync.WaitGroup

  for {
    // 阻塞等待下一個連接建立
    conn, err := listener.Accept()
    if err != nil {
      panic(err)
    }

    // 開啟一個新的協程去異步處理該連接
    wg.Add(1)
    go func() {
      defer wg.Done()
      buf := make([]byte, 4096)
      for {
        // 從連接中讀取數據
        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()
}

客戶端發送數據,服務端接收數據,這個例子非常的簡單,服務端建立新連接時,只需開啟一個新的協程就可以去處理,不需要阻塞,UDP 大體上的寫法也都是類似的。

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