示例: 并发的Echo服务

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2023-12-01

8.3. 示例: 并发的Echo服务

clock服务器每一个连接都会起一个goroutine。在本节中我们会创建一个echo服务器，这个服务在每个连接中会有多个goroutine。大多数echo服务仅仅会返回他们读取到的内容，就像下面这个简单的handleConn函数所做的一样：

func handleConn(c net.Conn) {
    io.Copy(c, c) // NOTE: ignoring errors
    c.Close()
}

一个更有意思的echo服务应该模拟一个实际的echo的“回响”，并且一开始要用大写HELLO来表示“声音很大”，之后经过一小段延迟返回一个有所缓和的Hello，然后一个全小写字母的hello表示声音渐渐变小直至消失，像下面这个版本的handleConn(译注：笑看作者脑洞大开)：

gopl.io/ch8/reverb1

func echo(c net.Conn, shout string, delay time.Duration) {
    fmt.Fprintln(c, "\t", strings.ToUpper(shout))
    time.Sleep(delay)
    fmt.Fprintln(c, "\t", shout)
    time.Sleep(delay)
    fmt.Fprintln(c, "\t", strings.ToLower(shout))
}

func handleConn(c net.Conn) {
    input := bufio.NewScanner(c)
    for input.Scan() {
        echo(c, input.Text(), 1*time.Second)
    }
    // NOTE: ignoring potential errors from input.Err()
    c.Close()
}

我们需要升级我们的客户端程序，这样它就可以发送终端的输入到服务器，并把服务端的返回输出到终端上，这使我们有了使用并发的另一个好机会：

gopl.io/ch8/netcat2

func main() {
    conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8000")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    defer conn.Close()
    go mustCopy(os.Stdout, conn)
    mustCopy(conn, os.Stdin)
}

当main goroutine从标准输入流中读取内容并将其发送给服务器时，另一个goroutine会读取并打印服务端的响应。当main goroutine碰到输入终止时，例如，用户在终端中按了Control-D(^D)，在windows上是Control-Z，这时程序就会被终止，尽管其它goroutine中还有进行中的任务。(在8.4.1中引入了channels后我们会明白如何让程序等待两边都结束)。

下面这个会话中，客户端的输入是左对齐的，服务端的响应会用缩进来区别显示。客户端会向服务器“喊三次话”：

$ go build gopl.io/ch8/reverb1
$ ./reverb1 &
$ go build gopl.io/ch8/netcat2
$ ./netcat2
Hello?
    HELLO?
    Hello?
    hello?
Is there anybody there?
    IS THERE ANYBODY THERE?
Yooo-hooo!
    Is there anybody there?
    is there anybody there?
    YOOO-HOOO!
    Yooo-hooo!
yooo-hooo!
^D
$ killall reverb1

注意客户端的第三次shout在前一个shout处理完成之前一直没有被处理，这貌似看起来不是特别“现实”。真实世界里的回响应该是会由三次shout的回声组合而成的。为了模拟真实世界的回响，我们需要更多的goroutine来做这件事情。这样我们就再一次地需要go这个关键词了，这次我们用它来调用echo：

gopl.io/ch8/reverb2

func handleConn(c net.Conn) {
    input := bufio.NewScanner(c)
    for input.Scan() {
        go echo(c, input.Text(), 1*time.Second)
    }
    // NOTE: ignoring potential errors from input.Err()
    c.Close()
}

go后跟的函数的参数会在go语句自身执行时被求值；因此input.Text()会在main goroutine中被求值。现在回响是并发并且会按时间来覆盖掉其它响应了：

$ go build gopl.io/ch8/reverb2
$ ./reverb2 &
$ ./netcat2
Is there anybody there?
    IS THERE ANYBODY THERE?
Yooo-hooo!
    Is there anybody there?
    YOOO-HOOO!
    is there anybody there?
    Yooo-hooo!
    yooo-hooo!
^D
$ killall reverb2

让服务使用并发不只是处理多个客户端的请求，甚至在处理单个连接时也可能会用到，就像我们上面的两个go关键词的用法。然而在我们使用go关键词的同时，需要慎重地考虑net.Conn中的方法在并发地调用时是否安全，事实上对于大多数类型来说也确实不安全。我们会在下一章中详细地探讨并发安全性。