尝试用Go goroutine实现一个简单的聊天服务
hello，大家好，我是张张，「架构精进之路」公号作者。
对于聊天服务，想必大家都不会陌生，因为在我们的生活中经常会用到。
我们用 Go 并发来实现一个聊天服务器，这个程序可以让一些用户通过服务器向其它所有用户广播文本消息。
这个程序中有四种 goroutine。 main 和 broadcaster 各自是一个 goroutine 实例，每一个客户端的连接都会有一个handleConn 和 clientWriter 的 goroutine。 broadcaster 是 select 用法的不错的样例，因为它需要处理三种不同类型的消息。
下面我们来演示的 main goroutine 的工作，是 listen 和 accept (网络编程里的概念)从客户端过来的连接。对每一个连接，程序都会建立一个新的 handleConn 的 goroutine。
func main() {
listener, err := net.Listen("tcp", "localhost:8000")
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
go broadcaster()
for {
conn, err := listener.Accept()
if err != nil {
log.Print(err)
continue
}
go handleConn(conn)
}
}然后是broadcaster的goroutine。
他的内部变量clients会记录当前建立连接的客户端集合，其记录的内容是每一个客户端的消息发出channel的“资格”信息。
type client chan<- string // an outgoing message channel
var (
entering = make(chan client)
leaving = make(chan client)
messages = make(chan string) // all incoming client messages
)
func broadcaster() {
clients := make(map[client]bool) // all connected clients
for {
select {
case msg := <-messages:
// Broadcast incoming message to all
// clients' outgoing message channels.
for cli := range clients {
cli <- msg
}
case cli := <-entering:
clients[cli] = true
case cli := <-leaving:
delete(clients, cli)
close(cli)
}
}
}broadcaster监听来自全局的entering和leaving的channel来获知客户端的到来和离开事件。
当其接收到其中的一个事件时，会更新clients集合，当该事件是离开行为时，它会关闭客户端的消息发送channel。broadcaster也会监听全局的消息channel，所有的客户端都会向这个channel中发送消息。当broadcaster接收到什么消息时，就会将其广播至所有连接到服务端的客户端。
现在让我们看看每一个客户端的goroutine。
handleConn函数会为它的客户端创建一个消息发送channel并通过entering channel来通知客户端的到来。然后它会读取客户端发来的每一行文本，并通过全局的消息channel来将这些文本发送出去，并为每条消息带上发送者的前缀来标明消息身份。当客户端发送完毕后，handleConn会通过leaving这个channel来通知客户端的离开并关闭连接。
func handleConn(conn net.Conn) {
ch := make(chan string) // outgoing client messages
go clientWriter(conn, ch)
who := conn.RemoteAddr().String()
ch <- "You are " + who
messages <- who + " has arrived"
entering <- ch
input := bufio.NewScanner(conn)
for input.Scan() {
messages <- who + ": " + input.Text()
}
// NOTE: ignoring potential errors from input.Err()
leaving <- ch
messages <- who + " has left"
conn.Close()
}
func clientWriter(conn net.Conn, ch <-chan string) {
for msg := range ch {
fmt.Fprintln(conn, msg) // NOTE: ignoring network errors
}
}另外，handleConn为每一个客户端创建了一个clientWriter的goroutine，用来接收向客户端发送消息的channel中的广播消息，并将它们写入到客户端的网络连接。客户端的读取循环会在broadcaster接收到leaving通知并关闭了channel后终止。
下面演示的是当服务器有两个活动的客户端连接，并且在两个窗口中运行的情况，使用netcat来聊天：
$ go build gopl.io/ch8/chat
$ go build gopl.io/ch8/netcat3
$ ./chat &
$ ./netcat3
You are 127.0.0.1:64208 $ ./netcat3
127.0.0.1:64211 has arrived You are 127.0.0.1:64211
Hi!
127.0.0.1:64208: Hi! 127.0.0.1:64208: Hi!
Hi yourself.
127.0.0.1:64211: Hi yourself. 127.0.0.1:64211: Hi yourself.
^C
127.0.0.1:64208 has left
$ ./netcat3
You are 127.0.0.1:64216 127.0.0.1:64216 has arrived
Welcome.
127.0.0.1:64211: Welcome. 127.0.0.1:64211: Welcome.
^C
127.0.0.1:64211 has left”当与n个客户端保持聊天session时，这个程序会有2n+2个并发的goroutine，然而这个程序却并不需要显式的锁。clients这个map被限制在了一个独立的goroutine中，broadcaster，所以它不能被并发地访问。
多个goroutine共享的变量只有这些channel和net.Conn的实例，两个东西都是并发安全的。
·END·
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