Go语言聊天服务器
广播器(broadcaster)是关于如何使用 select 的一个规范说明,因为它需要对三种不同的消息进行响应。
如下所示,主 goroutine 的工作是监听端口,接受连接客户端的网络连接。对每一个连接,它创建一个新的 handleConn goroutine。
package main import ( "bufio" "fmt" "log" "net" ) func main() { listener, err := net.Listen("tcp", "localhost:8000") if err != nil { log.Fatal(err) } go broadcaster() for { conn, err := listener.Accept() if err != nil { log.Print(err) continue } go handleConn(conn) } }下一个是广播器,它使用局部变量 clients 来记录当前连接的客户集合。每个客户唯一被记录的信息是其对外发送消息通道的 ID,下面是细节:
type client chan<- string // 对外发送消息的通道 var ( entering = make(chan client) leaving = make(chan client) messages = make(chan string) // 所有连接的客户端 ) func broadcaster() { clients := make(map[client]bool) // all connected clients for { select { case msg := <-messages: // 把所有接收到的消息广播给所有客户端 // 发送消息通道 for cli := range clients { cli <- msg } case cli := <-entering: clients[cli] = true case cli := <-leaving: delete(clients, cli) close(cli) } } }广播者监听两个全局的通道 entering 和 leaving,通过它们通知客户的到来和离开,如果它从其中一个接收到事件,它将更新 clients 集合。如果客户离开,那么它关闭对应客户对外发送消息的通道。
广播者也监听来自 messages 通道的事件,所有的客户都将消息发送到这个通道。当广播者接收到其中一个事件时,它把消息广播给所有客户。
现在来看一下每个客户自己的 goroutine。handleConn 函数创建一个对外发送消息的新通道,然后通过 entering 通道通知广播者新客户到来。
接着,它读取客户发来的每一行文本,通过全局接收消息通道将每一行发送给广播者,发送时在每条消息前面加上发送者 ID 作为前缀。一旦从客户端读取完毕消息,handleConn 通过 leaving 通道通知客户离开,然后关闭连接。
func handleConn(conn net.Conn) { ch := make(chan string) // 对外发送客户消息的通道 go clientWriter(conn, ch) who := conn.RemoteAddr().String() ch <- "You are " + who messages <- who + " has arrived" entering <- ch input := bufio.NewScanner(conn) for input.Scan() { messages <- who + ": " + input.Text() } // 注意:忽略 input.Err() 中可能的错误 leaving <- ch messages <- who + " has left" conn.Close() } func clientWriter(conn net.Conn, ch <-chan string) { for msg := range ch { fmt.Fprintln(conn, msg) // 注意:忽略网络层面的错误 } }另外,handleConn 函数还为每一个客户创建了写入(clientwriter)goroutine,它接收消息,广播到客户的发送消息通道中,然后将它们写到客户的网络连接中。客户写入者的循环在广播者收到 leaving 通知并且关闭客户的发送消息通道后终止。
下面的信息展示了同一个机器上的一个服务器和两个客户端,它们使用 netcat 程序来聊天:
$ go build gopl.io/ch8/main
$ go build gopl.io/ch8/netcat
$ ./main &
$ ./netcat
You are 127.0.0.1:64208 $ ./netcat
127.0.0.1:64211 has arrived You are 127.0.0.1:64211
Hi!
127.0.0.1:64208: Hi! 127.0.0.1:64208: Hi!
Hi yourself.
127.0.0.1:64211: Hi yourself. 127.0.0.1:64211: Hi yourself.
^C
127.0.0.1:64208 has left
$ ./netcat
You are 127.0.0.1:64216 127.0.0.1:64216 has arrived
Welcome.
127.0.0.1:64211: Welcome. 127.0.0.1:64211: Welcome.
^C
127.0.0.1:64211 has left
// netcat.go // netcat是一个简单的TCP服务器读/写客户端 package main import ( "io" "log" "net" "os" ) func main() { conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8000") if err != nil { log.Fatal(err) } done := make(chan struct{}) go func() { io.Copy(os.Stdout, conn) // 注意:忽略错误 log.Println("done") done <- struct{}{} // 向主Goroutine发出信号 }() mustCopy(conn, os.Stdin) conn.Close() <-done // 等待后台goroutine完成 } func mustCopy(dst io.Writer, src io.Reader) { if _, err := io.Copy(dst, src); err != nil { log.Fatal(err) } }当有 n 个客户 session 在连接的时候,程序并发运行着 2n+2 个相互通信的 goroutine,它不需要隐式的加锁操作。clients map 限制在广播器这一个 goroutine 中被访问,所以不会并发访问它。唯一被多个 goroutine 共享的变量是通道以及 net.Conn 的实例,它们又都是并发安全的。
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