在 Go 中实现一个支持并发的 TCP 服务端

发布时间：2025-11-04 14:31:28 来源：云智核 作者：系统运维

仅用大约 65 行代码，中实支持开发一个用于生成随机数、服务支持并发的中实支持 TCP 服务端。

TCP 和 UDP 服务端随处可见，服务它们基于 TCP/IP 协议栈，中实支持通过网络为客户端提供服务。服务在这篇文章中，中实支持我将介绍如何使用 ​​Go 语言​​ 开发一个用于返回随机数、服务支持并发的中实支持 TCP 服务端。对于每一个来自 TCP 客户端的服务连接，它都会启动一个新的中实支持 goroutine（轻量级线程）来处理相应的请求。

你可以在 GitHub 上找到本项目的服务源码：​​concTcp.go​​。

处理 TCP 连接

这个程序的中实支持主要逻辑在 ​​handleConnection()​​ 函数中，具体实现如下：

func handleConnection(c net.Conn) {

        fmt.Printf("Serving %s\n",服务 c.RemoteAddr().String())

        for {

                netData, err := bufio.NewReader(c).ReadString(\n)

                if err != nil {

                        fmt.Println(err)

                        return

               }

                temp := strings.TrimSpace(string(netData))

                if temp == "STOP" {

                        break

               }

                result := strconv.Itoa(random()) + "\n"

                c.Write([]byte(string(result)))

        }

        c.Close()

}

如果 TCP 客户端发送了一个 “STOP” 字符串，为它提供服务的中实支持 goroutine 就会终止；否则，TCP 服务端就会返回一个随机数给它。只要客户端不主动终止，服务端就会一直提供服务，这是由 ​​for​​ 循环保证的。具体来说，​​for​​ 循环中的代码使用了 ​​bufio.NewReader(c).ReadString(\n)​​ 来逐行读取客户端发来的数据，并使用 ​​c.Write([]byte(string(result)))​​ 来返回数据（生成的源码库随机数）。你可以在 Go 的 net 标准包 ​​文档​​ 中了解更多。

支持并发

在 ​​main()​​ 函数的实现部分，每当 TCP 服务端收到 TCP 客户端的连接请求，它都会启动一个新的 goroutine 来为这个请求提供服务。

func main() {

        arguments := os.Args

        if len(arguments) == 1 {

                fmt.Println("Please provide a port number!")

                return

       }

        PORT := ":" + arguments[1]

        l, err := net.Listen("tcp4", PORT)

        if err != nil {

                fmt.Println(err)

                return

       }

        defer l.Close()

        rand.Seed(time.Now().Unix())

        for {

                c, err := l.Accept()

                if err != nil {

                        fmt.Println(err)

                        return

               }

                go handleConnection(c)

        }

}

首先，​​main()​​ 确保程序至少有一个命令行参数。注意，现有代码并没有检查这个参数是否为有效的 TCP 端口号。不过，如果它是一个无效的 TCP 端口号，​​net.Listen()​​ 就会调用失败，并返回一个错误信息，类似下面这样：

$ go run concTCP.go 12a

listen tcp4: lookup tcp4/12a: nodename nor servname provided, or not known

$ go run concTCP.go -10

listen tcp4: address -10: invalid port

​​net.Listen()​​ 函数用于告诉 Go 接受网络连接，因而承担了服务端的角色。它的返回值类型是 ​​net.Conn​​，后者实现了 ​​io.Reader​​ 和 ​​io.Writer​​ 接口。此外，​​main()​​ 函数中还调用了 ​​rand.Seed()​​ 函数，用于初始化随机数生成器。最后，​​for​​ 循环允许程序一直使用 ​​Accept()​​ 函数来接受 TCP 客户端的云服务器提供商连接请求，并以 goroutine 的方式来运行 ​​handleConnection(c)​​ 函数，处理客户端的后续请求。

net.Listen() 的第一个参数

​​net.Listen()​​ 函数的第一个参数定义了使用的网络类型，而第二个参数定义了服务端监听的地址和端口号。第一个参数的有效值为 ​​tcp​​、​​tcp4​​、​​tcp6​​、​​udp​​、​​udp4​​、​​udp6​​、​​ip​​、​​ip4​​、​​ip6​​、​​Unix​​（Unix 套接字）、​​Unixgram​​ 和 ​​Unixpacket​​，其中：​​tcp4​​、​​udp4​​ 和 ​​ip4​​ 只接受 IPv4 地址，而 ​​tcp6​​、​​udp6​​ 和 ​​ip6​​ 只接受 IPv6 地址。

服务端并发测试

​​concTCP.go​​ 需要一个命令行参数，来指定监听的端口号。当它开始服务 TCP 客户端时，你会得到类似下面的输出：

$ go run concTCP.go 8001

Serving 127.0.0.1:62554

Serving 127.0.0.1:62556

​​netstat​​ 的网站模板输出可以确认 ​​congTCP.go​​ 正在为多个 TCP 客户端提供服务，并且仍在继续监听建立连接的请求：

$ netstat -anp TCP | grep 8001

tcp4       0      0  127.0.0.1.8001         127.0.0.1.62556        ESTABLISHED

tcp4       0      0  127.0.0.1.62556        127.0.0.1.8001         ESTABLISHED

tcp4       0      0  127.0.0.1.8001         127.0.0.1.62554        ESTABLISHED

tcp4       0      0  127.0.0.1.62554        127.0.0.1.8001         ESTABLISHED

tcp4       0      0  *.8001                 *.*                    LISTEN

在上面输出中，最后一行显示了有一个进程正在监听 8001 端口，这意味着你可以继续连接 TCP 的 8001 端口。第一行和第二行显示了有一个已建立的 TCP 网络连接，它占用了 8001 和 62556 端口。相似地，第三行和第四行显示了有另一个已建立的 TCP 连接，它占用了 8001 和 62554 端口。

下面这张图片显示了 ​​concTCP.go​​ 在服务多个 TCP 客户端时的输出：

concTCP.go TCP 服务端测试

类似地，下面这张图片显示了两个 TCP 客户端的输出（使用了 ​​nc​​ 工具）：

是用 nc 工具作为 concTCP.go 的 TCP 客户端

你可以在 ​​维基百科​​ 上找到更多关于 ​​nc​​（即 ​​netcat​​）的信息。

总结

现在，你学会了如何用大约 65 行 Go 代码来开发一个生成随机数、支持并发的 TCP 服务端，这真是太棒了！如果你想要让你的 TCP 服务端执行别的任务，只需要修改 ​​handleConnection()​​ 函数即可。

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