Go语言UDP网络程序设计
UDP 和上一节《TCP网络程序设计》中的 TCP 一样,也工作在网络传输层,但和 TCP 不同的是,它提供不可靠的通信服务。UDP 网络编程也为 C-S 模式,要设计一个服务器,一个或多个客户机。 另外,UDP 是不保证可靠性的通信协议,所以客户机和服务器之间只要建立连接,就可以直接通信,而不用调用 Aceept() 进行连接确认。本节将详细讲解 UDP 网络编程服务器、客户机的设计原理和设计过程。 UDPAddr 地址结构体在进行 UDP 网络编程时,服务器或客户机的地址使用 UDPAddr 地址结构体表示,UDPAddr 包含两个字段:IP 和 Port,形式如下:
type UDPAddr struct { func ResolveUDPAddr(net,addr string) (*UDPAddr,error) 在调用函数 ResolveUDPAddr() 时,参数 net 是网络协议名,可以是“udp”、“udp4”或“udp6”。参数 addr 是 IP 地址或域名,如果是 IPv6 地址则必须使用“[]”括起来。另外,端口号以“:”的形式跟随在 IP 地址或域名的后面,端口是可选的。函数 ResolveUDPAddr() 调用成功后返回一个指向 UDPAddr 结构体的指针,否则返回一个错误类型。 另外,UDPAddr 地址对象还有两个方法:Network() 和 String(),Network() 方法用于返回 UDPAddr 地址对象的网络协议名,比如“udp”;String() 方法可以将 UDPAddr 地址转换成字符串形式。这两个方法原型定义如下:
func (a *UDPAddr) Network() string UDPConn 对象在进行 UDP 网络编程时,客户机和服务器之间是通过 UDPConn 对象实现连接的,UDPConn 是 Conn 接口的实现。UDPConn 对象绑定了服务器的网络协议和地址信息。UDPConn 对象定义如下:
type UDPConn struct { ReadFromUDP() 方法和 WriteToUDP() 方法的原型定义如下:
func (c *UDPConn) ReadFromUDP(b []byte) (n int,addr *UDPAddr,err error) UDP 服务器设计在 UDP 网络编程中,服务器工作过程如下:1) UDP 服务器首先注册一个公知端口,然后调用 ListenUDP() 函数在这个端口上创建一个 UDPConn 连接对象,并在该对象上和客户机建立不可靠连接。 2) 如果服务器和某个客户机建立了 UDPConn 连接,就可以使用该对象的 ReadFromUDP() 方法和 WriteToUDP() 方法相互通信了。 3) 不管上一次通信是否完成或正常,UDP 服务器依然会接受下一次连接请求。 函数 ListenUDP() 原型定义如下: func ListenUDP(net sting,laddr *UDPAddr) (*UDPConn,error) 在调用函数 ListenUDP() 时,参数 net 是网络协议名,可以是“udp”、“udp4”或“udp6”。参数 laddr 是服务器本地地址,可以是任意活动的主机地址,或者是内部测试地址“127.0.0.1”。该函数调用成功,返回一个 UDPConn 对象;调用失败,返回一个错误类型。【示例 1】UDP Server 端设计,服务器使用本地地址,服务端口号为 5001。服务器设计工作模式采用循环服务器,对每一个连接请求调用线程 handleClient 来处理。 //UDP Server 端设计 package main import( "fmt" "net" "os" ) func main() { service := ":5001" udpAddr,err := net.ResolveUDPAddr("udp",service) checkError(err) conn,err := net.ListenUDP("udp",udpAddr) checkError(err) for { handleClient(conn) } } func handleClient(conn *net.UDPConn) { var buf [512]byte n,addr,err := conn.ReadFromUDP(buf[0:]) if err != nil { return } fmt.Println("Receive from client",addr.String(),string(buf[0:n])) conn.WriteToUDP([]byte("Welcome Client!"),addr) } func checkError(err error) { if err != nil { fmt.Fprintf(os.Stderr,"Fatal error: %s",err.Error()) os.Exit(1) } } UDP 客户机设计在 UDP 网络编程中,客户机工作过程如下:1) UDP 客户机在获取了服务器的服务端口号和服务地址之后,可以调用 DialUDP() 函数向服务器发出连接请求,如果请求成功会返回 UDPConn 对象。 2) 客户机可以直接调用 UDPConn 对象的 ReadFromUDP() 方法或 WriteToUDP() 方法,与服务器进行通信活动。 3) 通信完成后,客户机调用 Close() 方法关闭 UDPConn 连接,断开通信链路。 函数 DialUDP() 原型定义如下: func DialUDP(net string,laddr,raddr *UDPAddr)(*UDPConn,error) 在调用函数 DialUDP() 时,参数 net 是网络协议名,可以是“udp”、“udp4”或“udp6”。参数 laddr 是本地主机地址,可以设为 nil。参数 raddr 是对方主机地址,必须指定不能省略。函数调用成功后,返回 UDPConn 对象;调用失败,返回一个错误类型。方法 Close() 的原型定义如下: func (c *UDPConn) Close() error 该方法调用成功后,关闭 UDPConn 连接;调用失败,返回一个错误类型。【示例 2】UDP Client 端设计,客户机通过内部测试地址“127.0.0.1”和端口 5001 和服务器建立通信连接。 // UDP Client端设计 package main import( "fmt" "net" "os" ) func main() { if len(os.Args) != 2 { fmt.Fprintf(os.Stderr,"Usage: %s host:port",os.Args[0]) } service := os.Args[1] udpAddr,err := net.DialUDP("udp",nil,udpAddr) checkError(err) _,err = conn.Write([]byte("Hello server!")) checkError(err) var buf [512]byte n,err := conn.ReadFromUDP(buf[0:]) checkError(err) fmt.Println("Reply form server",string(buf[0:n])) conn.Close() os.Exit(0) } func checkError(err error) { if err != nil { fmt.Fprintf(os.Stderr,err.Error()) os.Exit(1) } }编译并运行服务器端和客户端,测试过程如下:
启动服务器:go run .main.go 总之,TCP 可以保证客户机、服务器双方按照可靠有序的方式进行通信,但通信效率低;而 UDP 虽然不能保证通信的可靠性,但通信效率要高得多,在有些场合还是非常有用的。 (编辑:李大同) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |