Go：创建TCP服务器和客户端
TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、字节流的传输层通信协议，它在互联网协议（IP）之上提供了一种可靠的数据传输方式。在我们的日常编程任务中，可能会需要使用TCP来实现各种通信需求。在本文中，我们将深入探讨在Go语言中使用TCP通信，给出完整的服务端和客户端的示例。
TCP通信原理
在开始编程之前，我们先简单了解一下TCP的工作原理。TCP通信包括三个步骤：建立连接、数据传输和断开连接。当两台机器想通过TCP进行通信时，它们首先需要建立一个连接，然后才能开始数据传输。数据传输完毕后，连接就可以断开。
Go中的TCP服务器
我们先来看看如何在Go中创建一个TCP服务器。以下是一个简单的TCP服务器示例：
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"net"
"strings"
)
func main() {
fmt.Println("Launching server...")
ln, _ := net.Listen("tcp", ":8081") //监听在8081端口
defer ln.Close()
for {
conn, _ := ln.Accept() //接受连接
go handleConnection(conn) //处理连接
}
}
func handleConnection(conn net.Conn) {
message, _ := bufio.NewReader(conn).ReadString('\n')
fmt.Print("Message Received:", string(message))
conn.Write([]byte("Message Received: " + strings.ToUpper(message))) // 发送回应信息
conn.Close() // 关闭连接
}
在这个示例中，我们创建了一个在端口8081监听的TCP服务器。每当有新的连接被接受时，我们就会创建一个新的goroutine来处理该连接。处理函数会读取客户端发送的消息，然后回应一条信息给客户端，最后关闭连接。
Go中的TCP客户端
接下来我们来看看如何在Go中创建一个TCP客户端。以下是一个简单的TCP客户端示例：
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"net"
"os"
)
func main() {
conn, _ := net.Dial("tcp", "localhost:8081") //连接到服务器
defer conn.Close()
reader := bufio.NewReader(os.Stdin) // 从标准输入读取数据
fmt.Print("Text to send: ")
text, _ := reader.ReadString('\n')
fmt.Fprintf(conn, text + "\n") // 发送数据到服务器
message, _ := bufio.NewReader(conn).ReadString('\n') // 读取服务器的回应信息
fmt.Print("Message from server: "+message)
}
在这个示例中，我们创建了一个连接到上述服务器的TCP客户端。客户端从标准输入读取一行文本，然后发送给服务器。然后，客户端读取并打印出服务器的回应信息。
bufio.Reader.ReadString 方法
上面的示例用到了bufio.Reader.ReadString()方法，这里补充介绍一下，bufio.Reader.ReadString是Go标准库中的一个方法，用于从输入中读取字符串，直到遇到指定的分隔符。其函数签名如下：
func (r *Reader) ReadString(delim byte) (string, error)这个方法会从Reader的输入中读取数据，直到遇到delim指定的字节，然后返回读取到的字符串（包含分隔符）。如果在遇到分隔符之前，Reader的输入结束了，ReadString会返回当前累积的字符串和一个io.EOF错误。如果在读取过程中出现其他错误，ReadString会返回迄今为止读取到的字符串和该错误。
关于'\n'的使用
在上述示例中，我们将\n（换行符）用作分隔符传给了ReadString方法。这是因为在许多情况下，特别是处理文本数据时，换行符经常被用作不同数据项的分隔符。
例如，如果我们有一串逐行输入的文本数据，我们可以使用ReadString('\n')来逐行读取数据。当ReadString遇到\n时，它就知道当前行已经结束，可以将当前行的内容返回。
fmt.Fprintf函数
fmt.Fprintf函数在Go语言中用于将格式化的数据写入到一个io.Writer接口的实例中。它的函数签名如下：
在TCP通信的上下文中，我们常常需要一种方式来界定消息的边界。因为TCP是一个字节流协议，数据的开始和结束并不是明确标记的。在这种情况下，我们可以选择一个特殊的字符（如\n）作为消息的结束标志，这样我们就可以使用ReadString('\n')来读取整个消息。
func Fprintf(w io.Writer, format string, a ...interface{}) (n int, err error)在这个函数中：
w是目标io.Writer接口的实例，表示数据要写入的目标。format是一个格式化字符串，用来指定要写入的数据的格式。a ...interface{}是可变数量的参数，这些参数的值将根据format字符串的指定格式进行格式化，并写入到w中。
Fprintf函数将返回两个值：写入的字节数和可能发生的错误。如果写入成功，错误将是nil；否则，错误将包含发生的错误信息。
在我们的TCP客户端示例中，我们使用fmt.Fprintf来将输入的字符串发送到服务器。因为net.Conn实现了io.Writer接口，所以我们可以直接将它作为fmt.Fprintf的第一个参数。
下面是示例代码的相关部分：
fmt.Fprintf(conn, text + "\n") // 发送数据到服务器在这行代码中，我们将用户输入的字符串text（后面加上一个换行符\n）写入到conn中，也就是发送到服务器。换行符\n的作用是告诉服务器，这个消息已经结束了，服务器应该开始处理这个消息。
总结
通过这个简单的例子，我们可以看到在Go中使用TCP进行通讯是相对简单的。Go的net库为我们提供了丰富的网络编程功能，使得创建TCP服务器和客户端变得非常容易。对于更复杂的网络编程任务，我们可以使用更强大的库，如net/http，grpc-go等