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GO實現簡單控制檯聊天室

使用socket和channel,實現簡單控制檯聊天室

這裡使用socket和channel,演示在GO中如何編寫一個簡單網路程式

功能分析

聊天室主要功能:使用者可以加入/離開聊天室;每個使用者傳送的訊息,廣播給所有人
聊天室分為客戶端和服務端,客戶端負責傳送訊息和列印伺服器訊息,伺服器負責接收客戶端訊息,並廣播給所有人
客戶端可以使用telnet程式
服務端是需要實現的。需要實現的功能,

  1. 如何儲存多個客戶端的連線,管理連線的接入與斷開
  2. 如何接收和廣播客戶端訊息

實現思路

通過功能分析,拆分為聊天室結構體和客戶端結構體
聊天室結構體負責管理當前接入的客戶端和廣播訊息
客戶端結構體負責管理socket連線和需要接收與傳送的資料
客戶端連線/斷開時通知聊天室;客戶端傳送的訊息實際是轉發給聊天室,然後聊天室再廣播出去

完整程式碼

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"log"
	"net"
)

type Client struct {
	id      string
	conn    *net.Conn
	message chan string
}

type Hub struct {
	clients  map[*Client]bool
	entering chan *Client
	leaving  chan *Client
	messages chan string
}

func main() {
	hub := &Hub{
		clients:  make(map[*Client]bool),
		entering: make(chan *Client),
		leaving:  make(chan *Client),
		messages: make(chan string),
	}

	listener, err := net.Listen("tcp", ":8000")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	go hub.broadcaster()
	for {
		conn, err := listener.Accept()
		if err != nil {
			log.Println(err)
			continue
		}
		go hub.handleConn(conn)
	}
}

func (hub *Hub) broadcaster() {
	for {
		select {
		case msg := <-hub.messages:
			for cli := range hub.clients {
				cli.message <- msg
			}
		case cli := <-hub.entering:
			hub.clients[cli] = true
		case cli := <-hub.leaving:
			delete(hub.clients, cli)
		}
	}
}

func (hub *Hub) handleConn(conn net.Conn) {
	defer conn.Close()
	ch := make(chan string)
	who := conn.RemoteAddr().String()
	client := &Client{who, &conn, ch}

	go hub.writeLoop(client)
	ch <- "welcome " + client.id

	hub.messages <- client.id + " join chat"
	hub.entering <- client
	hub.readLoop(client)
	hub.messages <- client.id + " has left"
	hub.leaving <- client
}

func (hub *Hub) writeLoop(client *Client) {
	for msg := range client.message {
		fmt.Fprintf(*client.conn, "%s\n", msg)
	}
}

func (hub *Hub) readLoop(client *Client) {
	input := bufio.NewScanner(*client.conn)
	for input.Scan() {
		hub.messages <- client.id + ": " + input.Text()
	}
}

分析

實現的關鍵是封裝了客戶端通訊channel,無論是遠端傳送過來的訊息還是聊天室廣播的訊息,都通過這個channel傳遞,且這個channel是繫結客戶端的
參考連結中,直接使用channel來定義客戶端type client chan<- string,其實更能表達這一點
為了容易理解,這裡將channel封裝為客戶端的一個通訊管道,客戶端還可以有別的屬性,例如:id、連線和超時時間等

參考: Go 網路程式設計示例