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go语言udp异步通信 golang 异步

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golang udp编程用户数据报协议（User Datagram Protocol，缩写为UDP），又称用户数据报文协议 ， 是一个简单的面向数据报(package-oriented)的传输层协议 ， 正式规范为RFC 768 。
UDP只提供数据的不可靠传递，它一旦把应用程序发给网络层的数据发送出去，就不保留数据备份（所以UDP有时候也被认为是不可靠的数据报协议） 。
UDP在IP数据报的头部仅仅加入了复用和数据校验 。
由于缺乏可靠性且属于非连接导向协议，UDP应用一般必须允许一定量的丢包、出错和复制粘贴 。
1 在接收udp包时，如果接收包时给定的buffer太小的话，就要自己解决粘包问题 。
2 udp包的发送和接收不保证一定成功 ， 不保证按正确顺序抵达 。
3 如果不允许丢包的情况出现的话，要有重发机制来保证，如：反馈机制确认 。
服务端
客户端
Go 语言自我提升 (三次握手 - 四次挥手 - TCP状态图 - udp - 网络文件传输)三次握手：
1. 主动发起连接请求端（客户端），发送 SYN 标志位，携带数据包、包号
2. 被动接收连接请求端（服务器），接收 SYN，回复 ACK，携带应答序列号 。同时，发送SYN标志位，携带数据包、包号
3. 主动发起连接请求端（客户端） ， 接收SYN 标志位 ， 回复 ACK 。
被动端（服务器）接收 ACK —— 标志着 三次握手建立完成（ Accept()/Dial() 返回 ）
四次挥手：
1. 主动请求断开连接端（客户端），发送 FIN标志，携带数据包
2. 被动接受断开连接端（服务器）， 发送 ACK标志，携带应答序列号 。—— 半关闭完成 。
3. 被动接受断开连接端（服务器），发送 FIN标志，携带数据包
4. 主动请求断开连接端（客户端），发送 最后一个 ACK标志 ， 携带应答序列号 。—— 发送完成，客户端不会直接退出，等 2MSL时长 。
等 2MSL待目的：确保服务器 收到最后一个ACK
滑动窗口：
通知对端本地存储数据的 缓冲区容量 。—— write 函数在对端 缓冲区满时，有可能阻塞 。
TCP状态转换：
1. 主动发起连接请求端：
CLOSED —— 发送SYN —— SYN_SENT(了解) —— 接收ACK、SYN ， 回发 ACK —— ESTABLISHED (数据通信)
2. 主动关闭连接请求端：
ESTABLISHED —— 发送FIN —— FIN_WAIT_1 —— 接收ACK —— FIN_WAIT_2 (半关闭、主动端)
—— 接收FIN、回复ACK —— TIME_WAIT (主动端) —— 等 2MSL 时长 —— CLOSED
3. 被动建立连接请求端：
CLOSED —— LISTEN —— 接收SYN、发送ACK、SYN —— SYN_RCVD —— 接收 ACK —— ESTABLISHED (数据通信)
4. 被动断开连接请求端：
ESTABLISHED —— 接收 FIN、发送 ACK —— CLOSE_WAIT —— 发送 FIN —— LAST_ACK —— 接收ACK —— CLOSED
windows下查看TCP状态转换：
netstat -an | findstr端口号
Linux下查看TCP状态转换：
netstat -an | grep端口号
TCP和UDP对比:
TCP: 面向连接的可靠的数据包传递 。针对不稳定的 网络层，完全弥补 。ACK
【go语言udp异步通信 golang 异步】UDP：无连接不可靠的报文传输 。针对不稳定的 网络层，完全不弥补 。还原网络真实状态 。
优点缺点
TCP：可靠、顺序、稳定系统资源消耗大，程序实现繁复、速度慢
UDP：系统资源消耗?。?程序实现简单、速度快不可靠、无序、不稳定
使用场景：
TCP：大文件、可靠数据传输 。对数据的 稳定性、准确性、一致性要求较高的场合 。
UDP：应用于对数据时效性要求较高的场合 。网络直播、电话会议、视频直播、网络游戏 。
UDP-CS-Server实现流程：
1.创建 udp地址结构 ResolveUDPAddr(“协议”，“IP：port”) —— udpAddr 本质 struct{IP、port}
2.创建用于 数据通信的 socket ListenUDP(“协议”, udpAddr ) —— udpConn (socket)
3.从客户端读取数据，获取对端的地址 udpConn.ReadFromUDP() —— 返回：n，clientAddr，err
4.发送数据包给 客户端 udpConn.WriteToUDP("数据"，clientAddr)
UDP-CS-Client实现流程：
1.创建用于通信的 socket 。net.Dial("udp", "服务器IP：port") —— udpConn (socket)
2.以后流程参见 TCP客户端实现源码 。
UDPserver默认就支持并发！
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命令行参数： 在main函数启动时，向整个程序传参 。【重点】
语法： go run xxx.goargv1 argv2argv3argv4。。。
xxx.exe:第 0 个参数 。
argv1 ：第 1 个参数 。
argv2 ：第 2 个参数 。
argv3 ：第 3 个参数 。
argv4 ：第 4 个参数 。
使用： list := os.Args提取所有命令行参数 。
获取文件属性函数：
os.stat(文件访问绝对路径) —— fileInfo 接口
fileInfo 包含 两个接口 。
Name() 获取文件名 。不带访问路径
Size() 获取文件大小 。
网络文件传输 —— 发送端（客户端）
1.获取命令行参数，得到文件名（带路径）filePathlist := os.Args
2.使用 os.stat() 获取 文件名（不带路径）fileName
3.创建 用于数据传输的 socketnet.Dial("tcp" ， “服务器IP port”) —— conn
4.发送文件名(不带路径)给接收端，conn.write()
5.读取 接收端回发“ok” ， 判断无误 。封装函数 sendFile(filePath, conn) 发送文件内容
6.实现 sendFile(filePath,conn)
1) 只读打开文件 os.Open(filePath)
for {
2) 从文件中读数据f.Read(buf)
3) 将读到的数据写到socket中conn.write(buf[:n])
4）判断读取文件的 结尾 。io.EOF. 跳出循环
}
网络文件传输 —— 接收端（服务器）
1. 创建用于监听的 socket net.Listen() —— listener
2. 借助listener 创建用于 通信的 socket listener.Accpet()—— conn
3. 读取 conn.read() 发送端的 文件名，保存至本地 。
4. 回发 “ok”应答 发送端 。
5. 封装函数 ， 接收文件内容 recvFile(文件路径)
1) f = os.Create(带有路径的文件名)
for {
2）从 socket中读取发送端发送的 文件内容。conn.read(buf)
3)将读到的数据 保存至本地文件 f.Write(buf[:n])
4)判断 读取conn 结束， 代表文件传输完成 。n == 0break
}
GO语言商业案例（十八）：stream切换到新语言始终是一大步，尤其是当您的团队成员只有一个时有该语言的先前经验 。现在，Stream 的主要编程语言从 Python 切换到了 Go 。这篇文章将解释stream决定放弃 Python 并转向 Go 的一些原因 。
Go 非常快 。性能类似于 Java 或 C。对于用例，Go 通常比 Python 快 40 倍 。
对于许多应用程序来说，编程语言只是应用程序和数据库之间的粘合剂 。语言本身的性能通常并不重要 。然而，Stream 是一个API 提供商，为 700 家公司和超过 5 亿最终用户提供提要和聊天平台 。多年来 ， 我们一直在优化 Cassandra、PostgreSQL、Redis 等，但最终，您会达到所使用语言的极限 。Python 是一门很棒的语言，但对于序列化/反序列化、排名和聚合等用例 ， 它的性能相当缓慢 。我们经常遇到性能问题，Cassandra 需要 1 毫秒来检索数据，而 Python 会花费接下来的 10 毫秒将其转换为对象 。
看看我如何开始 Go 教程中的一小段 Go 代码 。（这是一个很棒的教程 ， 也是学习 Go 的一个很好的起点 。）
如果您是 Go 新手，那么在阅读那个小代码片段时不会有太多让您感到惊讶的事情 。它展示了多个赋值、数据结构、指针、格式和一个内置的 HTTP 库 。当我第一次开始编程时，我一直喜欢使用 Python 更高级的功能 。Python 允许您在编写代码时获得相当的创意 。例如，您可以：
这些功能玩起来很有趣，但是，正如大多数程序员会同意的那样，在阅读别人的作品时，它们通常会使代码更难理解 。Go 迫使你坚持基础 。这使得阅读任何人的代码并立即了解发生了什么变得非常容易 。注意：当然，它实际上有多“容易”取决于您的用例 。如果你想创建一个基本的 CRUD API，我仍然推荐 DjangoDRF或 Rails 。
作为一门语言，Go 试图让事情变得简单 。它没有引入许多新概念 。重点是创建一种非常快速且易于使用的简单语言 。它唯一具有创新性的领域是 goroutine 和通道 。（100% 正确CSP的概念始于 1977 年，所以这项创新更多是对旧思想的一种新方法 。）Goroutines 是 Go 的轻量级线程方法，通道是 goroutines 之间通信的首选方式 。Goroutines 的创建非常便宜，并且只需要几 KB 的额外内存 。因为 Goroutine 非常轻量，所以有可能同时运行数百甚至数千个 。您可以使用通道在 goroutine 之间进行通信 。Go 运行时处理所有复杂性 。goroutines 和基于通道的并发方法使得使用所有可用的 CPU 内核和处理并发 IO 变得非常容易——所有这些都不会使开发复杂化 。与 Python/Java 相比 ， 在 goroutine 上运行函数需要最少的样板代码 。您只需在函数调用前加上关键字“go”：
Go 的并发方法很容易使用 。与 Node 相比，这是一种有趣的方法，开发人员必须密切关注异步代码的处理方式 。Go 中并发的另一个重要方面是竞争检测器 。这样可以很容易地确定异步代码中是否存在任何竞争条件 。
我们目前用 Go 编写的最大的微服务编译需要 4 秒 。与以编译速度慢而闻名的 Java 和 C等语言相比，Go 的快速编译时间是一项重大的生产力胜利 。我喜欢在程序编译的时候摸鱼，但在我还记得代码应该做什么的同时完成事情会更好 。
首先，让我们从显而易见的开始：与 C和 Java 等旧语言相比，Go 开发人员的数量并不多 。根据StackOverflow的数据，38%的开发人员知道 Java，19.3%的人知道 C，只有4.6%的人知道 Go 。GitHub 数据显示了类似的趋势：Go 比 Erlang、Scala 和 Elixir 等语言使用更广泛，但不如 Java 和 C流行 。幸运的是 ， Go 是一种非常简单易学的语言 。它提供了您需要的基本功能，仅此而已 。它引入的新概念是“延迟”声明和内置的并发管理与“goroutines”和通道 。（对于纯粹主义者来说：Go 并不是第一种实现这些概念的语言，只是第一种使它们流行起来的语言 。）任何加入团队的 Python、Elixir、C、Scala 或 Java 开发人员都可以在一个月内在 Go 上发挥作用，因为它的简单性 。与许多其他语言相比，我们发现组建 Go 开发人员团队更容易 。如果您在博尔德和阿姆斯特丹等竞争激烈的生态系统中招聘人员，这是一项重要的优势 。
对于我们这样规模的团队（约 20 人）来说，生态系统很重要 。如果您必须重新发明每一个小功能，您根本无法为您的客户创造价值 。Go 对我们使用的工具有很好的支持 。实体库已经可用于 Redis、RabbitMQ、PostgreSQL、模板解析、任务调度、表达式解析和 RocksDB 。与 Rust 或 Elixir 等其他较新的语言相比 ， Go 的生态系统是一个重大胜利 。它当然不如 Java、Python 或 Node 之类的语言好，但它很可靠，而且对于许多基本需求，你会发现已经有高质量的包可用 。
Gofmt 是一个很棒的命令行实用程序，内置在 Go 编译器中 ， 用于格式化代码 。就功能而言，它与 Python 的 autopep8 非常相似 。我们大多数人并不真正喜欢争论制表符与空格 。格式的一致性很重要，但实际的格式标准并不那么重要 。Gofmt 通过使用一种正式的方式来格式化您的代码来避免所有这些讨论 。
Go 对协议缓冲区和 gRPC 具有一流的支持 。这两个工具非常适合构建需要通过 RPC 通信的微服务 。您只需要编写一个清单，在其中定义可以进行的 RPC 调用以及它们采用的参数 。然后从这个清单中自动生成服务器和客户端代码 。生成的代码既快速又具有非常小的网络占用空间并且易于使用 。从同一个清单中，您甚至可以为许多不同的语言生成客户端代码，例如 C、Java、Python 和 Ruby 。因此 ， 内部流量不再有模棱两可的 REST 端点，您每次都必须编写几乎相同的客户端和服务器代码 。.
Go 没有像 Rails 用于 Ruby、Django 用于 Python 或 Laravel 用于 PHP 那样的单一主导框架 。这是 Go 社区内激烈争论的话题，因为许多人主张你不应该一开始就使用框架 。我完全同意这对于某些用例是正确的 。但是，如果有人想构建一个简单的 CRUD API，他们将更容易使用 Django/DJRF、Rails Laravel 或Phoenix 。对于 Stream 的用例，我们更喜欢不使用框架 。然而，对于许多希望提供简单 CRUD API 的新项目来说，缺乏主导框架将是一个严重的劣势 。
Go 通过简单地从函数返回错误并期望调用代码来处理错误（或将其返回到调用堆栈）来处理错误 。虽然这种方法有效，但很容易失去问题的范围，以确保您可以向用户提供有意义的错误 。错误包通过允许您向错误添加上下文和堆栈跟踪来解决此问题 。另一个问题是很容易忘记处理错误 。像 errcheck 和 megacheck 这样的静态分析工具可以方便地避免犯这些错误 。虽然这些变通办法效果很好，但感觉不太对劲 。您希望该语言支持正确的错误处理 。
Go 的包管理绝不是完美的 。默认情况下 ， 它无法指定特定版本的依赖项，也无法创建可重现的构建 。Python、Node 和 Ruby 都有更好的包管理系统 。但是 ， 使用正确的工具，Go 的包管理工作得很好 。您可以使用Dep来管理您的依赖项，以允许指定和固定版本 。除此之外，我们还贡献了一个名为的开源工具VirtualGo，它可以更轻松地处理用 Go 编写的多个项目 。
我们进行的一个有趣的实验是在 Python 中使用我们的排名提要功能并在 Go 中重写它 。看看这个排名方法的例子：
Python 和 Go 代码都需要执行以下操作来支持这种排名方法：
开发 Python 版本的排名代码大约花了 3 天时间 。这包括编写代码、单元测试和文档 。接下来 ， 我们花了大约 2 周的时间优化代码 。其中一项优化是将分数表达式 (simple_gauss(time)*popularity) 转换为抽象语法树. 我们还实现了缓存逻辑 ， 可以在未来的特定时间预先计算分数 。相比之下，开发此代码的 Go 版本大约需要 4 天时间 。性能不需要任何进一步的优化 。因此，虽然 Python 的最初开发速度更快，但基于 Go 的版本最终需要我们团队的工作量大大减少 。另外一个好处是 ， Go 代码的执行速度比我们高度优化的 Python 代码快大约 40 倍 。现在，这只是我们通过切换到 Go 体验到的性能提升的一个示例 。
与 Python 相比，我们系统的其他一些组件在 Go 中构建所需的时间要多得多 。作为一个总体趋势 ， 我们看到开发Go 代码需要更多的努力 。但是，我们花更少的时间优化代码以提高性能 。
我们评估的另一种语言是Elixir. 。Elixir 建立在 Erlang 虚拟机之上 。这是一种迷人的语言 ， 我们之所以考虑它，是因为我们的一名团队成员在 Erlang 方面拥有丰富的经验 。对于我们的用例，我们注意到 Go 的原始性能要好得多 。Go 和 Elixir 都可以很好地服务数千个并发请求 。但是 ， 如果您查看单个请求的性能，Go 对于我们的用例来说要快得多 。我们选择 Go 而不是 Elixir 的另一个原因是生态系统 。对于我们需要的组件 ， Go 有更成熟的库，而在许多情况下，Elixir 库还没有准备好用于生产环境 。培训/寻找开发人员使用 Elixir 也更加困难 。这些原因使天平向 Go 倾斜 。Elixir 的 Phoenix 框架看起来很棒，绝对值得一看 。
Go 是一种非常高性能的语言，对并发有很好的支持 。它几乎与 C和 Java 等语言一样快 。虽然与 Python 或 Ruby 相比 ， 使用 Go 构建东西确实需要更多时间，但您将节省大量用于优化代码的时间 。我们在Stream有一个小型开发团队，为超过 5 亿最终用户提供动力和聊天 。Go 结合了强大的生态系统、新开发人员的轻松入门、快速的性能、对并发的可靠支持和高效的编程环境，使其成为一个不错的选择 。Stream 仍然在我们的仪表板、站点和机器学习中利用 Python 来提供个性化的订阅源. 我们不会很快与 Python 说再见，但今后所有性能密集型代码都将使用 Go 编写 。我们新的聊天 API也完全用 Go 编写 。
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