[Golang] 從零開始寫Socket Server（2）： 自定義通訊協議
在上一章我們做出來一個最基礎的demo後，已經可以初步實現Server和Client之間的資訊交流了~ 這一章我會介紹一下怎麼在Server和Client之間實現一個簡單的通訊協議，從而增強整個資訊交流過程的穩定性。
在Server和client的互動過程中，有時候很難避免出現網路波動，而在通訊質量較差的時候，Client有可能無法將資訊流一次性完整發送，最終傳到Server上的資訊很可能變為很多段。
如下圖所示，本來應該是分條傳輸的json，結果因為一些原因連線在了一起，這時候就會出現問題啦，Server端要怎麼判斷收到的訊息是否完整呢？~
唔，答案就是這篇文章的主題啦：在Server和Client互動的時候，加入一個通訊協議（protocol），讓二者的互動通過這個協議進行封裝，從而使Server能夠判斷收到的資訊是否為完整的一段。（也就是解決分包的問題）
因為主要目的是為了讓Server能判斷客戶端發來的資訊是否完整，因此整個協議的核心思路並不是很複雜：
協議的核心就是設計一個頭部（headers），在Client每次傳送資訊的時候將header封裝進去，再讓Server在每次收到資訊的時候按照預定格式將訊息進行解析，這樣根據
如果資訊完整，那麼就將該資訊傳送給下一個邏輯進行處理，如果資訊不完整（缺少headers），那麼Server就會把這條資訊與前一條資訊合併繼續處理。
下面是協議部分的程式碼,主要分為資料的封裝（Enpack）和解析（Depack）兩個部分，其中Enpack用於Client端將傳給伺服器的資料封裝，而Depack是Server用來解析資料，其中Const部分用於定義Headers，HeaderLength則是Headers的長度，用於後面Server端的解析。這裡要說一下ConstMLength,這裡代表Client傳入資訊的長度，因為在golang中，int轉為byte後會佔4長度的空間，因此設定為4。每次Client向Server傳送資訊的時候，除了將Headers封裝進去意以外，還會將傳入資訊的長度也封裝進去，這樣可以方便Server進行解析和校驗。
//通訊協議處理
package protocol
import (
"bytes"
"encoding/binary"
)
const (
ConstHeader = "Headers"
ConstHeaderLength = 7
ConstMLength = 4
)
//封包
func Enpack(message []byte) []byte {
return append(append([]byte(ConstHeader), IntToBytes(len(message))...), message...)
}
//解包
func Depack(buffer []byte) []byte {
length := len(buffer)
var i int
data := make([]byte, 32)
for i = 0; i < length; i = i + 1 {
if length < i+ConstHeaderLength+ConstMLength {
break
}
if string(buffer[i:i+ConstHeaderLength]) == ConstHeader {
messageLength := BytesToInt(buffer[i+ConstHeaderLength : i+ConstHeaderLength+ConstMLength])
if length < i+ConstHeaderLength+ConstMLength+messageLength {
break
}
data = buffer[i+ConstHeaderLength+ConstMLength : i+ConstHeaderLength+ConstMLength+messageLength]
}
}
if i == length {
return make([]byte, 0)
}
return data
}
//整形轉換成位元組
func IntToBytes(n int) []byte {
x := int32(n)
bytesBuffer := bytes.NewBuffer([]byte{})
binary.Write(bytesBuffer, binary.BigEndian, x)
return bytesBuffer.Bytes()
}
//位元組轉換成整形
func BytesToInt(b []byte) int {
bytesBuffer := bytes.NewBuffer(b)
var x int32
binary.Read(bytesBuffer, binary.BigEndian, &x)
return int(x)
}協議寫好之後，接下來就是在Server和Client的程式碼中應用協議啦，下面是Server端的程式碼，主要負責解析Client通過協議發來的資訊流：
package main
import (
"protocol"
"fmt"
"net"
"os"
)
func main() {
netListen, err := net.Listen("tcp", "localhost:6060")
CheckError(err)
defer netListen.Close()
Log("Waiting for clients")
for {
conn, err := netListen.Accept()
if err != nil {
continue
}
//timeouSec :=10
//conn.
Log(conn.RemoteAddr().String(), " tcp connect success")
go handleConnection(conn)
}
}
func handleConnection(conn net.Conn) {
// 緩衝區，儲存被截斷的資料
tmpBuffer := make([]byte, 0)
//接收解包
readerChannel := make(chan []byte, 16)
go reader(readerChannel)
buffer := make([]byte, 1024)
for {
n, err := conn.Read(buffer)
if err != nil {
Log(conn.RemoteAddr().String(), " connection error: ", err)
return
}
tmpBuffer = protocol.Depack(append(tmpBuffer, buffer[:n]...))
}
defer conn.Close()
}
func reader(readerChannel chan []byte) {
for {
select {
case data := <-readerChannel:
Log(string(data))
}
}
}
func Log(v ...interface{}) {
fmt.Println(v...)
}
func CheckError(err error) {
if err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())
os.Exit(1)
}
} package main
import (
"protocol"
"fmt"
"net"
"os"
"time"
"strconv"
)
func send(conn net.Conn) {
for i := 0; i < 100; i++ {
session:=GetSession()
words := "{\"ID\":"+ strconv.Itoa(i) +"\",\"Session\":"+session +"2015073109532345\",\"Meta\":\"golang\",\"Content\":\"message\"}"
conn.Write(protocol.Enpacket([]byte(words)))
}
fmt.Println("send over")
defer conn.Close()
}
func GetSession() string{
gs1:=time.Now().Unix()
gs2:=strconv.FormatInt(gs1,10)
return gs2
}
func main() {
server := "localhost:6060"
tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp4", server)
if err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())
os.Exit(1)
}
conn, err := net.DialTCP("tcp", nil, tcpAddr)
if err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "Fatal error: %s", err.Error())
os.Exit(1)
}
fmt.Println("connect success")
send(conn)
} 這樣我們就成功實現在Server和Client之間建立一套自定義的基礎通訊協議啦，讓我們執行一下看下效果：
成功識別每一條Client發來的資訊啦~~
更多詳細資訊可以參考這篇文章： golang中tcp socket粘包問題和處理
我已經把SocketServer系列的程式碼整合到了一起，釋出到了我個人的github上：點選連結， 希望大家有興趣的可以學習star一下～