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如何用Golang实现TCP聊天程序_Golang网络编程入门实战

P粉602998670

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发布时间:2026-01-28 13:17:02

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来源于php中文网

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net.Conn不能直接复用在多个goroutine中读写,因其底层读写缓冲区不并发安全;正确做法是读写分离、channel通信,并配合适当超时与连接管理。

如何用golang实现tcp聊天程序_golang网络编程入门实战

为什么 net.Conn 不能直接复用在多个 goroutine 中读写

很多人一上来就用同一个 conn 在两个 goroutine 里分别 conn.Read()conn.Write(),结果发现消息乱序、阻塞、甚至 panic。根本原因是 net.Conn 的底层读写缓冲区不保证并发安全——Read()Write() 都会操作连接的内核 socket 缓冲区,没有内置锁或序列化机制。

正确做法是:一个 goroutine 专责读(处理输入),另一个专责写(发送输出),中间用 channel 通信。例如:

go func() {
    buf := make([]byte, 1024)
    for {
        n, err := conn.Read(buf)
        if err != nil {
            return
        }
        msg := string(buf[:n])
        inputCh <- msg // 发给主逻辑或广播协程
    }
}()
  • 不要在读 goroutine 中直接调用 conn.Write(),否则可能和写 goroutine 冲突
  • 如果需要响应式回写(比如 echo),把应答内容发到写 channel,由写 goroutine 统一发出
  • conn.SetReadDeadline() 必须在每次 Read() 前设置,否则超时只生效一次

如何让服务端支持多客户端并广播消息

关键不是“怎么 accept”,而是“怎么管理活跃连接”。常见错误是把所有 conn 存进全局 slice 然后遍历 Write(),但没考虑连接已断开、写阻塞、或并发修改 slice 导致 panic。

推荐用 map + 互斥锁 + 心跳检测组合:

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var (
    clients = make(map[*net.Conn]bool)
    mu      sync.RWMutex
)
  • 每次 accept 后启动读/写 goroutine,并把 &conn 加入 clients(加写锁)
  • 读 goroutine 收到 io.EOF 或其他错误时,从 clients 删除该连接(加写锁)
  • 广播前用 mu.RLock() 遍历,对每个 conn 尝试非阻塞写(建议设 SetWriteDeadline 防卡死)
  • 避免在广播循环中做耗时操作(如格式化字符串),提前准备好字节切片

bufio.Scanner 为什么在 TCP 聊天里容易丢消息

bufio.Scanner 默认以换行符分隔,适合终端输入,但不适合网络聊天:客户端可能不发 \n(比如 telnet 手动输入后按 Ctrl+D)、或者一次性发多条带 \n 的消息,导致 scanner 一次扫出多条,或因缓冲区满被截断。

  • 生产环境更推荐用 bufio.Reader.ReadString('\n') 或直接 conn.Read() + 自定义分包逻辑
  • 如果坚持用 Scanner,必须调大缓冲区:scanner.Buffer(make([]byte, 4096), 65536)
  • 永远检查 scanner.Err(),而不仅是 scanner.Scan() 返回值;Err() 可能是 io.EOF(正常断开)也可能是 bufio.ErrTooLong(丢包信号)
  • 不要用 scanner.Text() 直接拼接日志,它返回的是内部缓冲区引用,下次 Scan() 会覆盖内存

客户端如何优雅退出并通知服务端

Ctrl+C 杀进程时,TCP 连接不会立刻通知服务端,服务端要等 keepalive 或下一次读才感知断开——这期间用户已退出,但服务端还留着“僵尸连接”。

  • 客户端退出前主动写一条协议消息(如 "QUIT\n"),再 conn.Close()
  • 服务端读到该消息后立即清理连接,避免等待超时
  • 服务端可配 SetKeepAlive(true)SetKeepAlivePeriod(30 * time.Second) 加速探测死链
  • 注意:Windows 对 SO_KEEPALIVE 行为较保守,Linux 更敏感;跨平台建议仍以应用层心跳为主

真正麻烦的从来不是“怎么连上”,而是“怎么确认对方还活着、有没有听清、听清了又有没有执行”。TCP 提供可靠传输,不提供可靠语义——聊天程序的边界,往往卡在协议设计那层。

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