Go语言中高效利用网络功能及自定义协议实现

package main

import (
    "encoding/binary"
    "fmt"
    "net"
)

// packet 结构体定义了网络传输的数据包格式。
// 字段名必须大写以供 encoding/binary 包访问。
// 必须使用明确指定大小的类型（如 int32 而不是 int），以确保跨平台和架构的兼容性及固定大小。
// Data 字段必须是数组（如 [100]byte）而不是切片（[]byte），
// 因为 encoding/binary 在默认情况下需要固定大小的字段进行直接内存映射。
type packet struct {
    Type int32     // 数据包类型
    Id   int32     // 数据包ID
    Data [100]byte // 100字节的数据载荷
}

// main 函数是服务器的入口点
func main() {
    // 设置一个TCP监听器，监听所有网络接口的2000端口
    l, err := net.Listen("tcp", ":2000")
    if err != nil {
        panic(err.String()) // 生产环境中应使用更优雅的错误处理，如 log.Fatal
    }
    defer l.Close() // 确保监听器在函数退出时关闭

    fmt.Println("服务器已启动，监听端口 2000...")

    // 循环接受新的客户端连接
    for {
        conn, err := l.Accept() // 阻塞等待新的连接
        if err != nil {
            fmt.Printf("接受连接失败: %s\n", err.String())
            continue // 继续尝试接受下一个连接
        }
        // 处理客户端连接，这里为了简化示例，每次只处理一个连接。
        // 在生产环境中，应为每个连接启动一个 goroutine。
        handleClient(conn)
    }
}

// handleClient 处理单个客户端连接
func handleClient(conn net.Conn) {
    defer conn.Close() // 确保客户端连接在函数退出时关闭

    fmt.Printf("客户端 %s 已连接\n", conn.RemoteAddr().String())

    // 接收客户端发送的数据包
    var msg packet
    // 从连接中读取二进制数据到 msg 结构体，使用大端字节序
    err := binary.Read(conn, binary.BigEndian, &msg)
    if err != nil {
        fmt.Printf("读取数据包失败: %s\n", err.String())
        return
    }
    // 将 Data 字段的字节数组转换为字符串并打印
    // 注意：Data 是固定大小数组，可能包含空字节，需要截断以正确显示字符串
    fmt.Printf("收到数据包: %s\n", string(msg.Data[:]))

    // 准备并发送响应数据包
    response := packet{Type: 1, Id: 1}
    // 将字符串复制到响应数据包的 Data 字段
    copy(response.Data[:], "Hello, client from server!")
    // 将响应数据包写入连接，使用大端字节序
    err = binary.Write(conn, binary.BigEndian, &response)
    if err != nil {
        fmt.Printf("写入响应数据包失败: %s\n", err.String())
        return
    }
    fmt.Println("已发送响应给客户端")
}

// main 函数是客户端的入口点
func main() {
    // 连接到本地主机的2000端口
    conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:2000")
    if err != nil {
        panic(err.String()) // 生产环境中应使用更优雅的错误处理
    }
    defer conn.Close() // 确保连接在函数退出时关闭

    fmt.Println("已连接到服务器...")

    // 准备要发送的数据包
    msg := packet{Type: 0, Id: 0}
    // 将字符串复制到数据包的 Data 字段
    copy(msg.Data[:], "Hello, server from client!")
    // 将数据包写入连接，使用大端字节序
    err = binary.Write(conn, binary.BigEndian, &msg)
    if err != nil {
        panic(err.String())
    }
    fmt.Println("已发送数据包给服务器")

    // 接收服务器的响应数据包
    var response packet
    // 从连接中读取二进制数据到 response 结构体，使用大端字节序
    err = binary.Read(conn, binary.BigEndian, &response)
    if err != nil {
        panic(err.String())
    }
    // 将 Data 字段的字节数组转换为字符串并打印
    fmt.Printf("收到服务器响应: %s\n", string(response.Data[:]))
}

// 在服务器的 for 循环中
for {
    conn, err := l.Accept()
    if err != nil {
        fmt.Printf("接受连接失败: %s\n", err.String())
        continue
    }
    go handleClient(conn) // 为每个新连接启动一个 Goroutine
}

type packet struct {
    Type    int32
    Id      int32
    DataLen int32    // 新增一个字段表示 Data 的长度
    Data    []byte   // Data 可以是切片，但需要手动处理读写
}

// 读取长度字段
var dataLen int32
err = binary.Read(conn, binary.BigEndian, &dataLen)
if err != nil { /* 错误处理 */ }

// 根据长度读取数据
data := make([]byte, dataLen)
_, err = io.ReadFull(conn, data) // 确保读取到足够字节
if err != nil { /* 错误处理 */ }

msg.Data = data // 赋值给结构体