【译】在 Go 语言中实现 UDP 和 TCP 网络通讯

Go因为作为非常好用的系统编程语言而知名。开发者很喜欢它在开发后端服务时的简洁，易于开发和高性能。在很多后端服务中一个关键的特性是网络通信。有很多应用级别的协议用于软件之间通过网络进行交互。在它们的底层大都依赖于 TCP 或者 UDP。在本文中， 我们将讨论在Golang中实现UDP和TCP所涉及到的一些代码。让我们开始吧。

Go语言中的TCP

在Go语言中支持TCP已经有大量的文章和资源讲解了。显然，因为它作为互联网中广泛使用的HTTP协议的底层协议，使得它变得非常流行。 让我们看看在Go语言中使用TCP的一些实例。

首先，最重要的是Go的net包，它是在Go中任何网络通信的关键。在net包中，包含了 TCPAddr, TCPConn, and TCPListener 这几个用于支持TCP的数据类型。如果你对此感兴趣，可以花一些时间去研究一下它们。在大多数情况下，除非需要访问连接的高级属性，我们并不需要直接使用这些类型。Go的net包支持一些不仅仅包含TCP，还包含其它的面向流的网络协议，比如TCP, unix或者unixpocket。这些接口是 Conn 和 Listener，我们将会简短的了解一下这两个接口。

Go语言中的UDP

在Go语言中，UDP的支持并不像TCP那样在很多博客和论坛中有很多指南。对于现代软件来说，UDP是非常重要的协议，有些情况下使用UDP作为我们的网络协议是非常合理的。

Go的net包提供了对UDP相关类型的支持，主要包含 UDPConn 和 UDPAddr。在网络上我找到的大部分例子都是直接使用这些类型，但是，在Go中有更好的方式去开发基于UDP的软件。

与TCP一样，也有很多抽象的接口用于使用UDP进行通信。最重要的是 PacketConn，它提供了对面向数据报的协议如UDP，IP或者Unix数据报的支持。

Go 语言的 UDP 和 TCP 客户端实现

现在我们开始来看看实际的代码，如果我们使用接口，那么 TCP 和 UDP 版本的实现是一致的，来看看具体代码：

TCP:

//Connect TCP
conn, err := net.Dial("tcp", "host:port")
if err != nil {
    return err
}
defer conn.Close()

//simple Read
buffer := make([]byte, 1024)
conn.Read(buffer)

//simple write
conn.Write([]byte("Hello from client"))

net.Dial() 返回 Conn 接口，支持读和写方法。Conn 支持超级受欢迎的 io.Reader 和 io.Writer 接口，在 Go 的很多包中都有实现，例如 bufio允许缓冲 I/O 读写。

我们注意到net.Dial()有一个“tcp”的字符串参数，它用于告诉Go初始化一个tcp连接。第二个参数是目标地址。

那关于UDP客户端怎么写？猜一下!!

//Connect udp
conn, err := net.Dial("udp", "host:port")
if err != nil {
    return err
}
defer conn.Close()

//simple Read
buffer := make([]byte, 1024)
conn.Read(buffer)

//simple write
conn.Write([]byte("Hello from client"))

非常直接对吧？唯一的不同是net.Dial()函数的第一个参数不同。我们使用“udp”表明我们希望创建一个UDP连接。

GOLANG中的TCP VS UDP：服务端实现

TCP和UDP在服务端的实现是不同的。在实现TCP的时候，我们需要使用 Listener 接口 监听和接受TCP连接。让我们看一段代码：

// listen to incoming tcp connections
l, err := net.Listen("tcp", "host:port")
if err != nil {
    return err
}
defer l.Close()
// A common pattern is to start a loop to continously accept connections
for {
    //accept connections using Listener.Accept()
    c, err := l.Accept()
    if err!= nil {
        return err
    }
    //It's common to handle accepted connection on different goroutines
    go handleConnection(c)
}

代码是非常简单和直接的，只需要对TCP服务端有一些基础的理解：你需要监听来自外部的连接，然后通过在连接上读写数据处理对它进行处理。让我们看一段关于如何读写数据的最简单的代码：

func handleConnection(c net.Conn) {
    //some code...

    //Simple read from connection
    buffer := make([]byte, 1024)
    c.Read(buffer)

    //simple write to connection
    c.Write([]byte("Hello from server"))
}

现在，你注意到了吗：Listener.Accept()返回的连接是与TCP客户端一样的，都实现了 Conn 接口。对io.Reader和io.Writer的支持使它可以在很多Go的包中得到很好地兼容。

在Go中实现一个UDP服务器与TCP有些不同，它使用 PacketConn 接口取代了Conn接口和listener。让我们看一下如何实现：

// listen to incoming udp packets
pc, err := net.ListenPacket("udp", "host:port")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer pc.Close()

//simple read
buffer := make([]byte, 1024)
pc.ReadFrom(buffer)

//simple write
pc.WriteTo([]byte("Hello from client"), addr)

对于UDP服务器来说，我们使用net.ListenPacket()方法，加上"udp"参数宣称我们准备在服务器的地址上接收UDP交互。我们之后就可以对UDP客户端进行读写了。 与类型Conn不同的是，PackerConn并不支持io.reader和io.writer接口，但是它支持两个特殊的读写方法ReadFrom() 和 WriteTo() 。WriteTo()方法需要提供一个参数作为发送的数据到哪个地址，ReadFrom()则返回数据是从哪个地址接收的。

本文应该可以作为在Go中实现TCP和UDP的代码实践，希望你能够学到一些新的东西。

原文：

• Implementing UDP vs TCP in Golang