用Go构建WebSocket服务器和客户端

2024-01-20 21:12:21

当今的网络应用中，实时通信是一个不可或缺的功能。WebSocket技术作为一种先进的双向通信协议，以其轻量、快速和全双工的特性脱颖而出。本文将为您详细讲解如何使用Go语言构建WebSocket服务器和客户端，从搭建服务器到实现双向通信，一步一步带您轻松掌握WebSocket技术。

1. WebSocket概述

WebSocket是一种用于在浏览器和服务器之间建立实时双向通信的协议。它基于TCP，并在HTTP之上工作。与传统的HTTP请求不同，WebSocket允许客户端和服务器在建立连接后，随时发送和接收消息。这使得WebSocket非常适合构建实时应用，如聊天室、多人游戏和数据流应用。

2. 搭建WebSocket服务器

首先，我们需要创建一个WebSocket服务器。可以使用Go语言内置的net/http包和gorilla/websocket包。我们先用net/http创建一个HTTP服务器，然后使用gorilla/websocket将HTTP服务器升级为WebSocket服务器。

package main

import (
	"fmt"
	"log"
	"net/http"

	"github.com/gorilla/websocket"
)

func main() {
	// 创建HTTP服务器
	http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		fmt.Fprintf(w, "欢迎来到WebSocket服务器！")
	})

	// 将HTTP服务器升级为WebSocket服务器
	http.HandleFunc("/websocket", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		// 检查请求头中的Upgrade字段是否为"websocket"
		if r.Header.Get("Upgrade") != "websocket" {
			http.Error(w, "无效的请求", http.StatusBadRequest)
			return
		}

		// 创建WebSocket upgrader
		upgrader := websocket.Upgrader{}

		// 将HTTP请求升级为WebSocket连接
		conn, err := upgrader.Upgrade(w, r, nil)
		if err != nil {
			log.Fatal(err)
		}
		defer conn.Close()

		// 读取并发送消息
		for {
			// 从客户端读取消息
			messageType, message, err := conn.ReadMessage()
			if err != nil {
				log.Fatal(err)
			}

			// 将消息发送回客户端
			err = conn.WriteMessage(messageType, message)
			if err != nil {
				log.Fatal(err)
			}
		}
	})

	// 启动服务器
	if err := http.ListenAndServe(":8080", nil); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

3. 创建WebSocket客户端

接下来，我们需要创建一个WebSocket客户端。可以使用Go语言内置的net/http包和gorilla/websocket包。

package main

import (
	"fmt"
	"log"
	"net/http"
	"time"

	"github.com/gorilla/websocket"
)

func main() {
	// 创建WebSocket客户端
	dialer := websocket.Dialer{
		ReadBufferSize:  1024,
		WriteBufferSize: 1024,
		Timeout:         10 * time.Second,
	}

	// 连接到WebSocket服务器
	conn, _, err := dialer.Dial("ws://localhost:8080/websocket", nil)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer conn.Close()

	// 发送消息到服务器
	err = conn.WriteMessage(websocket.TextMessage, []byte("你好，WebSocket服务器！"))
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// 读取服务器返回的消息
	for {
		// 读取消息
		messageType, message, err := conn.ReadMessage()
		if err != nil {
			log.Fatal(err)
		}

		// 输出消息
		fmt.Println("收到服务器消息：", string(message))
	}
}

4. 双向通信

现在，我们已经搭建好了WebSocket服务器和客户端。接下来，我们可以进行双向通信了。客户端可以随时向服务器发送消息，服务器也可以随时向客户端发送消息。

// 服务器端
func main() {
	// ...

	// 从客户端读取消息
	messageType, message, err := conn.ReadMessage()
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// 将消息发送回客户端
	err = conn.WriteMessage(messageType, message)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// ...
}

// 客户端端
func main() {
	// ...

	// 发送消息到服务器
	err = conn.WriteMessage(websocket.TextMessage, []byte("你好，WebSocket服务器！"))
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// 读取服务器返回的消息
	for {
		// 读取消息
		messageType, message, err := conn.ReadMessage()
		if err != nil {
			log.Fatal(err)
		}

		// 输出消息
		fmt.Println("收到服务器消息：", string(message))

		// 向服务器发送消息
		err = conn.WriteMessage(websocket.TextMessage, []byte("你好，WebSocket服务器！"))
		if err != nil {
			log.Fatal(err)
		}
	}

	// ...
}