0.1、索引
https://waterflow.link/articles/1664591292871
1、tcp的3次握手（建立连接）
- 客户端的协议栈向服务器端发送了 SYN 包，并告诉服务器端当前发送序列号 j，客户端进入 SYNC_SENT 状态；
- 服务器端的协议栈收到这个包之后，和客户端进行 ACK 应答，应答的值为 j+1，表示对 SYN 包 j 的确认，同时服务器也发送一个 SYN 包，告诉客户端当前我的发送序列号为 k，服务器端进入 SYNC_RCVD 状态；
- 客户端协议栈收到 ACK 之后，使得应用程序从 connect 调用返回，表示客户端到服务器端的单向连接建立成功，客户端的状态为 ESTABLISHED，同时客户端协议栈也会对服务器端的 SYN 包进行应答，应答数据为 k+1；
- 应答包到达服务器端后，服务器端协议栈使得 accept 阻塞调用返回，这个时候服务器端到客户端的单向连接也建立成功，服务器端也进入 ESTABLISHED 状态。
2、tcp的4次挥手（关闭连接）
- 一方应用程序调用 close，我们称该方为主动关闭方，该端的 TCP 发送一个 FIN 包，表示需要关闭连接。之后主动关闭方进入 FIN_WAIT_1 状态。
- 接收到这个 FIN 包的对端执行被动关闭。这个 FIN 由 TCP 协议栈处理，我们知道，TCP 协议栈为 FIN 包插入一个文件结束符 EOF 到接收缓冲区中，应用程序可以通过 read 调用来感知这个 FIN 包。一定要注意，这个 EOF 会被放在已排队等候的其他已接收的数据之后，这就意味着接收端应用程序需要处理这种异常情况，因为 EOF 表示在该连接上再无额外数据到达。此时，被动关闭方进入 CLOSE_WAIT 状态。
- 被动关闭方将读到这个 EOF，于是，应用程序也调用 close 关闭它的套接字，这导致它的 TCP 也发送一个 FIN 包。这样，被动关闭方将进入 LAST_ACK 状态。
- 主动关闭方接收到对方的 FIN 包，并确认这个 FIN 包。主动关闭方进入 TIME_WAIT 状态，而接收到 ACK 的被动关闭方则进入 CLOSED 状态。进过 2MSL 时间之后，主动关闭方也进入 CLOSED 状态。
3、socket中的连接建立和关闭
我看先看下流程：
- 服务端调用socket、bind绑定ip端口、listen开启服务端监听。
- accept阻塞等待下次调用，并返回一个tcp连接。
- 客户端调用connect连接服务端。
- 此时服务端accept结束阻塞，代表客户端和服务端成功建立连接。
- 然后就是数据交互读写读写。
- 当客户端连接关闭时，服务端的read方法会读取一个io.EOF的错误，代表客户端关闭连接。服务端收到关闭连接的错误后也调用close关闭连接。
4、golang中的连接建立
我们先看下服务端：
package main
import (
"fmt"
"net"
)
func main() {
server := ":8330"
tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp", server)
if err != nil {
fmt.Println("resolve err:", err)
return
}
// 监听某个端口的tcp网络
listen, err := net.ListenTCP("tcp", tcpAddr)
if err != nil {
fmt.Println("listen err:", err)
return
}
defer listen.Close()
for {
// 等待下次请求过来并建立连接
conn, err := listen.Accept()
if err != nil {
fmt.Println("accept err:", err)
continue
}
// 在这个连接上做一些事情
go handler(conn)
}
}
func handler(conn net.Conn) {
}
- 首先我们定义好ip和端口，开启监听
- 然后调用accept等待下次请求过来，并建立tcp连接
我们运行下上面的代码：
go run server.go
然后在另一个shell中执行下面的命令：
watch -d 'netstat -nat |grep "8330"'
Every 2.0s: netstat -nat |grep "8330" userdeMacBook-Pro.local: Thu Sep 29 16:38:42 2022
tcp46 0 0 *.8330 *.* LISTEN
可以看到此时8330端口已经开启监听
客户端：
package main
import (
"fmt"
"net"
)
func main() {
serverAddr := ":8330"
tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp", serverAddr)
if err != nil {
fmt.Println("resolve err:", err)
return
}
// 发起一个tcp的网络拨号
_, err = net.DialTCP("tcp", nil, tcpAddr)
if err != nil {
fmt.Println("dial err:", err)
return
}
closed := make(chan bool)
// 客户端阻塞不直接关闭
for {
select {
case <-closed:
fmt.Println("服务端关闭")
return
}
}
}
其中核心的方法就是net.DialTCP，第一个参数会返回一个建立成功的连接，第二个参数会返回没建立成功的错误信息。
然后我们命令行执行下：
go run client.go
接着看下watch -d 'netstat -nat |grep "8330"'的返回，这个命令是实时的，所以不需要重复执行
Every 2.0s: netstat -nat |grep "8330" userdeMacBook-Pro.local: Thu Sep 29 16:45:57 2022
tcp4 0 0 127.0.0.1.8330 127.0.0.1.59146 ESTABLISHED
tcp4 0 0 127.0.0.1.59146 127.0.0.1.8330 ESTABLISHED
tcp46 0 0 *.8330 *.* LISTEN
可以看到客户端服务端，服务端和客户端都成功建立了连接（连接是否建立成功不是看是否有条线真连上了，连接状态是维护在各个端的）
同时我们也可以在wireshark中看到三次握手建立连接的流程：
5、golang中的读和写
我们现在稍微修改下服务端的代码：
package main
import (
"fmt"