Go后端开发 -- 即时通信系统

发布时间：2024年01月24日

Go后端开发 – 即时通信系统

一、即时通信系统

1.整体框架介绍

在这里插入图片描述

虚线框内：server是服务器，user是用户
server中：online map用来记录当前那些用户在线；channel用于进行广播；
user中：一个用户对应两个go程，一个go程用于阻塞地从channel中读取消息，若有消息，会立即会写给客户端；另一个go程会阻塞等待客户端发消息；这是读写分离模型

2.基础server构建

server.go

定义Server结构体，成员有IP和Port；
定义NewServer函数，用于创建Server接口并返回；
定义Server的成员函数Start，用于启动服务：
- 监听套接字：
  需要使用net.Listen()函数，network参数传入网络类型（tcp，udp），address参数传入监听的服务端地址，是IP:potr形式（可以使用fmt.Sprintf()进行格式化打印并返回字符串）；返回Listener监听套接字对象和error错误信息；
- 关闭listen socket
  在创建完listen socket后，直接defer listener.Close()，关闭listen socket
- accpet：
  需要使用net.Listener.Accept()函数，返回一个Conn连接（可以进行读写）和error错误信息，若accept成功，Conn就是连接的读写套接字；
- 业务处理：
  使用go程来进行业务处理；

package main

import (
	"fmt"
	"net"
)

type Server struct {
	IP   string
	Port int
}

// 创建一个server的接口
func NewServer(ip string, port int) *Server {
	server := &Server{
		IP:   ip,
		Port: port,
	}

	return server
}

func (svr *Server) Handler(conn net.Conn) {
	//当前链接的任务
	fmt.Println("链接建立成功")
}

// 启动服务器的接口
func (svr *Server) Start() {
	// socket listen
	listener, err := net.Listen("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", svr.IP, svr.Port))
	if err != nil {
		fmt.Println("listen error :", err)
		return
	}
	//close listen socket
	defer listener.Close()

	//accept
	for {
		conn, err := listener.Accept()
		if err != nil {
			fmt.Println("accpet error :", err)
			continue
		}

		// do handler
		go svr.Handler(conn)
	}
}

main.go

main函数创建Server对象，并启动服务

package main

func main() {
	server := NewServer("127.0.0.1", 8888)
	server.Start()
}

编译运行：
在这里插入图片描述

使用Linux原生nc指令模拟连接：

nc 127.0.0.1 8888

在这里插入图片描述

3.用户上线及广播功能

user.go

每个user都有一个channel，每个user都创建一个go程，监听channel是否有消息
定义User结构体，包含用户名、地址、channel、连接成员
定义ListenMessage为User的成员方法，用于监听当前User channel，一旦有消息，就直接发送给客户端
定义NewUser方法，用于创建User对象，启动go程调用当前User的ListenMessage方法

package main

import "net"

type User struct {
	Name string
	Addr string
	C    chan string //用户channel
	conn net.Conn    //与客户端的链接
}

func NewUser(conn net.Conn) *User {
	//以地址名作为用户名
	userAddr := conn.RemoteAddr().String()

	user := &User{
		Name: userAddr,
		Addr: userAddr,
		C:    make(chan string),
		conn: conn,
	}

	//启动监听当前User channel消息的goroutine
	go user.ListenMessage()

	return user
}

// 监听当前User channel的方法，一旦有消息，就直接发送给客户端
func (usr *User) ListenMessage() {
	for {
		msg := <-usr.C

		usr.conn.Write([]byte(msg + "\n")) //使用二进制数组形式写入消息
	}
}

server.go

需要补充两个属性：online map和message channel
- online map用于记录当前有哪些用户在线，并创建一个用于同步的读写锁
- go中关于同步的机制全在sync包中
- message channel用于广播消息
Handler函数中，每有一个go程执行Handler函数，就代表有一个用户登陆了，现在Handler函数中创建该用户，再通过读写锁将新用户写入online map，然后广播该用户上线的消息；
定义BroadCast为Server的成员函数，在Handler函数中调用，用于将该用户上线的消息发送到当前Server的Message channel
定义ListenMessage函数为Server的成员函数，用于不断监听Message channel，一旦有数据就会发送给所有的用户channel，该函数在Start中创建一个goroutine执行；

package main

import (
	"fmt"
	"net"
	"sync"
)

type Server struct {
	IP   string
	Port int

	//在线用户列表
	OnlineMap map[string]*User
	//读写锁
	mapLock sync.RWMutex //go中同步的机制全在sync包中

	//消息广播的channel
	Message chan string
}

// 创建一个server的接口
func NewServer(ip string, port int) *Server {
	server := &Server{
		IP:        ip,
		Port:      port,
		OnlineMap: make(map[string]*User),
		Message:   make(chan string),
	}

	return server
}

// 不断监听Message channel的goroutine，一旦有消息就发送给全部的User
func (svr *Server) ListenMessage() {
	for {
		//从Message channel中读取数据
		msg := <-svr.Message

		//遍历onlinemap，将消息发送给所有的在线User
		svr.mapLock.Lock()
		for _, cli := range svr.OnlineMap {
			cli.C <- msg
		}
		svr.mapLock.Unlock()
	}
}

// 广播消息的方法
func (svr *Server) BroadCast(user *User, msg string) {
	sendMsg := "[" + user.Addr + "]" + user.Name + ":" + msg

	svr.Message <- sendMsg
}

func (svr *Server) Handler(conn net.Conn) {
	//当前链接的任务
	//fmt.Println("链接建立成功")
	user := NewUser(conn)
	//用户上线，加入到onlinemap中
	svr.mapLock.Lock()
	svr.OnlineMap[user.Name] = user
	svr.mapLock.Unlock()

	//广播当前用户上线消息
	svr.BroadCast(user, "已上线")

	//当前Handler阻塞，否则go程就结束了
	select {}
}

// 启动服务器的接口
func (svr *Server) Start() {
	// socket listen
	listener, err := net.Listen("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", svr.IP, svr.Port))
	if err != nil {
		fmt.Println("listen error :", err)
		return
	}
	//close listen socket
	defer listener.Close()

	//循环监听Message的go程
	go svr.ListenMessage()

	//accept
	for {
		conn, err := listener.Accept()
		if err != nil {
			fmt.Println("accpet error :", err)
			continue
		}

		//accept成功后，代表有个用户上线了
		// do handler
		go svr.Handler(conn)
	}
}

编译运行：
在这里插入图片描述
用户上线广播功能已实现

4.用户消息广播机制

Server.go

在Handler函数中，增加接收用户消息的go程，由一个字节数组类型的缓冲区接收，使用net.Conn.Read()函数接收链接发送的数据，该函数输入参数是一个字节类型数组，输出数据的长度和错误信息，接收完数据后，再进行广播

func (svr *Server) Handler(conn net.Conn) {
	//当前链接的任务
	//fmt.Println("链接建立成功")
	user := NewUser(conn)
	//用户上线，加入到onlinemap中
	svr.mapLock.Lock()
	svr.OnlineMap[user.Name] = user
	svr.mapLock.Unlock()

	//广播当前用户上线消息
	svr.BroadCast(user, "已上线")

	//接收用户发送的消息
	go func() {
		buf := make([]byte, 4096)
		for {
			n, err := user.conn.Read(buf)
			//如果读取的消息长度为0，就代表当前用户已下线
			if n == 0 {
				svr.BroadCast(user, "已下线")
				return
			}

			//	err不是文件末尾
			if err != nil && err != io.EOF {
				fmt.Println("Conn read error:", err)
				return
			}

			// 读取消息成功，提取用户消息，去除\n，然后广播
			msg := string(buf[:n-1])
			svr.BroadCast(user, msg)
		}
	}()

	//当前Handler阻塞，否则go程就结束了
	select {}
}

用户消息广播：
在这里插入图片描述
用户下线（ctrl + c）：

5.用户业务封装

调整Server和User的业务划分：

用户上线、下线和处理消息的功能都应该属于User的业务，我们将这三个业务调整到User业务中
用户上/下线：
需要向Server的OnlineMap中写入用户，因此当前User需要知道其属于哪个Server，需要在User成员中加入*Server指针
用户处理消息
也需要放在User的业务中，

在这里插入图片描述
Server.go

package main

import (
	"fmt"
	"io"
	"net"
	"sync"
)

type Server struct {
	IP   string
	Port int

	//在线用户列表
	OnlineMap map[string]*User
	//读写锁
	mapLock sync.RWMutex //go中同步的机制全在sync包中

	//消息广播的channel
	Message chan string
}

// 创建一个server的接口
func NewServer(ip string, port int) *Server {
	server := &Server{
		IP:        ip,
		Port:      port,
		OnlineMap: make(map[string]*User),
		Message:   make(chan string),
	}

	return server
}

// 不断监听Message channel的goroutine，一旦有消息就发送给全部的User
func (svr *Server) ListenMessage() {
	for {
		//从Message channel中读取数据
		msg := <-svr.Message

		//遍历onlinemap，将消息发送给所有的在线User
		svr.mapLock.Lock()
		for _, cli := range svr.OnlineMap {
			cli.C <- msg
		}
		svr.mapLock.Unlock()
	}
}

// 广播消息的方法
func (svr *Server) BroadCast(user *User, msg string) {
	sendMsg := "[" + user.Addr + "]" + user.Name + ":" + msg

	svr.Message <- sendMsg
}

func (svr *Server) Handler(conn net.Conn) {
	//创建新用户
	user := NewUser(conn, svr)

	//用户上线
	user.Online()

	//接收用户发送的消息
	go func() {
		buf := make([]byte, 4096)
		for {
			n, err := user.conn.Read(buf)
			//如果读取的消息长度为0，就代表当前用户已下线
			if n == 0 {
				user.Offline()
				return
			}

			//	err不是文件末尾
			if err != nil && err != io.EOF {
				fmt.Println("Conn read error:", err)
				return
			}

			// 读取消息成功，提取用户消息，去除\n，然后广播
			msg := string(buf[:n-1])
			user.DoMessage(msg)
		}
	}()

	//当前Handler阻塞，否则go程就结束了
	select {}
}

// 启动服务器的接口
func (svr *Server) Start() {
	// socket listen
	listener, err := net.Listen("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", svr.IP, svr.Port))
	if err != nil {
		fmt.Println("listen error :", err)
		return
	}
	//close listen socket
	defer listener.Close()

	//循环监听Message的go程
	go svr.ListenMessage()

	//accept
	for {
		conn, err := listener.Accept()
		if err != nil {
			fmt.Println("accpet error :", err)
			continue
		}

		//accept成功后，代表有个用户上线了
		// do handler
		go svr.Handler(conn)
	}
}

User.go

package main

import "net"

type User struct {
	Name string
	Addr string
	C    chan string //用户channel
	conn net.Conn    //与客户端的链接

	svr *Server //当前用户属于哪个Server
}

func NewUser(connect net.Conn, server *Server) *User {
	//以地址名作为用户名
	userAddr := connect.RemoteAddr().String()

	user := &User{
		Name: userAddr,
		Addr: userAddr,
		C:    make(chan string),
		conn: connect,
		svr:  server,
	}

	//启动监听当前User channel消息的goroutine
	go user.ListenMessage()

	return user
}

// 监听当前User channel的方法，一旦有消息，就直接发送给客户端
func (usr *User) ListenMessage() {
	for {
		msg := <-usr.C

		usr.conn.Write([]byte(msg + "\n")) //使用二进制数组形式写入消息
	}
}

// 用户上线
func (usr *User) Online() {
	//用户上线，加入到onlinemap中
	usr.svr.mapLock.Lock()
	usr.svr.OnlineMap[usr.Name] = usr
	usr.svr.mapLock.Unlock()
	//广播当前用户上线消息
	usr.svr.BroadCast(usr, "已上线")
}

// 用户下线
func (usr *User) Offline() {
	//用户上线，加入到onlinemap中
	usr.svr.mapLock.Lock()
	delete(usr.svr.OnlineMap, usr.Name)
	usr.svr.mapLock.Unlock()
	//广播当前用户上线消息
	usr.svr.BroadCast(usr, "已下线")
}

// 用户处理消息
func (usr *User) DoMessage(msg string) {
	usr.svr.BroadCast(usr, msg)
}

6.用户在线查询

查询用户在线功能是User的业务，可以在User处理消息的DoMessage函数中进行处理，特定的指令下触发
在查询到当前的在线用户后，需要将该条信息发送给当前User的客户端，因此还需要一个单发当前用户的方法

User.go

// 给当前User对应的客户端发消息(单发)
func (usr *User) SendMsg(msg string) {
	usr.conn.Write([]byte(msg))
}

// 用户处理消息
func (usr *User) DoMessage(msg string) {
	if msg == "who" {
		//用户想查询所有在线用户
		usr.svr.mapLock.Lock()
		for _, user := range usr.svr.OnlineMap {
			onlineUser := "[" + user.Addr + "]" + user.Name + ":" + "在线...\n"
			usr.SendMsg(onlineUser)
		}
		usr.svr.mapLock.Unlock()
	} else {
		usr.svr.BroadCast(usr, msg)
	}
}

在这里插入图片描述

7.修改用户名

修改用户名是User的业务，同样是在DoMessage中以特定的消息格式进行触发
首先以rename|...格式作为用户名修改的消息格式
从msg中分离出新的用户名，使用strings.Split(msg, "|")函数，该函数会按第二个参数来分割msg字符串，返回一个字符串数组
再查询online map中该用户是否已经存在，若存在，提醒用户；若不存在，则将原User在Online Map中删除，在加入新的名字的User

User.go

// 用户处理消息
func (usr *User) DoMessage(msg string) {
	if msg == "who" {
		//用户想查询所有在线用户
		usr.svr.mapLock.Lock()
		for _, user := range usr.svr.OnlineMap {
			onlineUser := "[" + user.Addr + "]" + user.Name + ":" + "在线...\n"
			usr.SendMsg(onlineUser)
		}
		usr.svr.mapLock.Unlock()
	} else if len(msg) > 7 && msg[:7] == "rename|" {
		//修改指令是 rename|...
		newName := strings.Split(msg, "|")[1]
		//首先查询onlinemap中是否存在该用户名
		_, ok := usr.svr.OnlineMap[newName]
		if ok {
			fmt.Println("当前用户名已经被使用！")
		} else {
			//删除原用户名对应的user，并加入新的用户名
			usr.svr.mapLock.Lock()
			delete(usr.svr.OnlineMap, usr.Name)
			usr.svr.OnlineMap[newName] = usr
			usr.svr.mapLock.Unlock()

			//更新User的用户名
			usr.Name = newName
			usr.SendMsg("您已更改用户名为:" + newName + "\n")
		}
	} else {
		usr.svr.BroadCast(usr, msg)
	}
}

在这里插入图片描述

8.超时强踢

用户长时间不活跃，就强制关闭链接，是Server的业务
在每个用户的Handler中，加入一个定时器time.After(10 * time.Second)，该定时器经过10s后会触发，定时器本质是一个channel，在出发后里面是有数据可读的；当再次执行该函数时，定时器就会被重置；
用户每发一次消息，定时器应当被重置，定义一个监听用户是否活跃的channel，用户每发一次消息，都会向该channel中写入数据
重置定时器用到了select语句的一个小技巧，在select监听语句中，将从监听用户是否活跃的channel isLive中读数据的case写在定时器的case上面，每当isLive的case触发，select语句就会触发，下面的case也会尝试执行，进而重置了定时器

Server.go

func (svr *Server) Handler(conn net.Conn) {
	//创建新用户
	user := NewUser(conn, svr)

	//用户上线
	user.Online()

	//监听用户是否活跃的channel
	isLive := make(chan bool)

	//接收用户发送的消息
	go func() {
		buf := make([]byte, 4096)
		for {
			//从链接中读取消息
			n, err := user.conn.Read(buf)
			//如果读取的消息长度为0，就代表当前用户已下线
			if n == 0 {
				user.Offline()
				return
			}

			//	err不是文件末尾
			if err != nil && err != io.EOF {
				fmt.Println("Conn read error:", err)
				return
			}

			// 读取消息成功，提取用户消息，去除\n，然后广播
			msg := string(buf[:n-1])
			user.DoMessage(msg)

			//每当用户发一次消息，就代表活跃
			isLive <- true
		}
	}()

	//当前Handler阻塞，否则go程就结束了
	for {
		select {
		case <-isLive:
			//当从isLive中读到数据时，下面的case也会执行一次，就重置了定时器
			//不作任何处理，只是为了更新定时器
		case <-time.After(10 * time.Second):
			//该case触发，表明超时
			//将当前的User强制关闭
			user.SendMsg("你被踢了")

			//销毁用户资源
			close(user.C)
			//关闭链接
			conn.Close()
			//退出当前Handler
			return //或者runtime.Goexit()
		}
	}
}

在这里插入图片描述

9.私聊功能

User的业务，在DoMessage中处理特定消息，定义消息格式为to|张三|张三你好...

User.go

func (usr *User) DoMessage(msg string) {
	if msg == "who" {
		//用户想查询所有在线用户
		usr.svr.mapLock.Lock()
		for _, user := range usr.svr.OnlineMap {
			onlineUser := "[" + user.Addr + "]" + user.Name + ":" + "在线...\n"
			usr.SendMsg(onlineUser)
		}
		usr.svr.mapLock.Unlock()
	} else if len(msg) > 7 && msg[:7] == "rename|" {
		//修改指令是 rename|...
		newName := strings.Split(msg, "|")[1]
		//首先查询onlinemap中是否存在该用户名
		_, ok := usr.svr.OnlineMap[newName]
		if ok {
			fmt.Println("当前用户名已经被使用！")
		} else {
			//删除原用户名对应的user，并加入新的用户名
			usr.svr.mapLock.Lock()
			delete(usr.svr.OnlineMap, usr.Name)
			usr.svr.OnlineMap[newName] = usr
			usr.svr.mapLock.Unlock()

			//更新User的用户名
			usr.Name = newName
			usr.SendMsg("您已更改用户名为:" + newName + "\n")
		}
	} else if len(msg) > 4 && msg[:3] == "to|" {
		//消息格式：to|张三|张三你好...
		//获取对方用户名
		remoteName := strings.Split(msg, "|")[1]
		if remoteName == "" {
			usr.SendMsg("私聊消息格式不正确，请使用\"to|张三|张三你好...\"格式\n")
			return
		}
		//根据用户名找到User对象
		remoteUser, ok := usr.svr.OnlineMap[remoteName]
		if !ok {
			usr.SendMsg(remoteName + "用户不存在\n")
			return
		}
		//获取消息内容，通过User对象发送给对方
		privateMsg := strings.Split(msg, "|")[2]
		remoteUser.SendMsg(usr.Name + " : " + privateMsg)
	} else {
		usr.svr.BroadCast(usr, msg)
	}
}

在这里插入图片描述

10.完整代码

现在基本的聊天功能已经实现，以下是完整代码：
server.go

package main

import (
	"fmt"
	"io"
	"net"
	"sync"
	"time"
)

type Server struct {
	IP   string
	Port int

	//在线用户列表
	OnlineMap map[string]*User
	//读写锁
	mapLock sync.RWMutex //go中同步的机制全在sync包中

	//消息广播的channel
	Message chan string
}

// 创建一个server的接口
func NewServer(ip string, port int) *Server {
	server := &Server{
		IP:        ip,
		Port:      port,
		OnlineMap: make(map[string]*User),
		Message:   make(chan string),
	}

	return server
}

// 不断监听Message channel的goroutine，一旦有消息就发送给全部的User
func (svr *Server) ListenMessage() {
	for {
		//从Message channel中读取数据
		msg := <-svr.Message

		//遍历onlinemap，将消息发送给所有的在线User
		svr.mapLock.Lock()
		for _, cli := range svr.OnlineMap {
			cli.C <- msg
		}
		svr.mapLock.Unlock()
	}
}

// 广播消息的方法
func (svr *Server) BroadCast(user *User, msg string) {
	sendMsg := "[" + user.Addr + "]" + user.Name + ":" + msg

	svr.Message <- sendMsg
}

func (svr *Server) Handler(conn net.Conn) {
	//创建新用户
	user := NewUser(conn, svr)

	//用户上线
	user.Online()

	//监听用户是否活跃的channel
	isLive := make(chan bool)

	//接收用户发送的消息
	go func() {
		buf := make([]byte, 4096)
		for {
			//从链接中读取消息
			n, err := user.conn.Read(buf)
			//如果读取的消息长度为0，就代表当前用户已下线
			if n == 0 {
				user.Offline()
				return
			}

			//	err不是文件末尾
			if err != nil && err != io.EOF {
				fmt.Println("Conn read error:", err)
				return
			}

			// 读取消息成功，提取用户消息，去除\n，然后广播
			msg := string(buf[:n-1])
			user.DoMessage(msg)

			//每当用户发一次消息，就代表活跃
			isLive <- true
		}
	}()

	//当前Handler阻塞，否则go程就结束了
	for {
		select {
		case <-isLive:
			//当从isLive中读到数据时，下面的case也会执行一次，就重置了定时器
			//不作任何处理，只是为了更新定时器
		case <-time.After(60 * time.Second):
			//该case触发，表明超时
			//将当前的User强制关闭
			user.SendMsg("你被踢了")

			//销毁用户资源
			close(user.C)
			//关闭链接
			conn.Close()
			//退出当前Handler
			return //或者runtime.Goexit()
		}
	}
}

// 启动服务器的接口
func (svr *Server) Start() {
	// socket listen
	listener, err := net.Listen("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", svr.IP, svr.Port))
	if err != nil {
		fmt.Println("listen error :", err)
		return
	}
	//close listen socket
	defer listener.Close()

	//循环监听Message的go程
	go svr.ListenMessage()

	//accept
	for {
		conn, err := listener.Accept()
		if err != nil {
			fmt.Println("accpet error :", err)
			continue
		}

		//accept成功后，代表有个用户上线了
		// do handler
		go svr.Handler(conn)
	}
}

user.go

package main

import (
	"fmt"
	"net"
	"strings"
)

type User struct {
	Name string
	Addr string
	C    chan string //用户channel
	conn net.Conn    //与客户端的链接

	svr *Server //当前用户属于哪个Server
}

func NewUser(connect net.Conn, server *Server) *User {
	//以地址名作为用户名
	userAddr := connect.RemoteAddr().String()

	user := &User{
		Name: userAddr,
		Addr: userAddr,
		C:    make(chan string),
		conn: connect,
		svr:  server,
	}

	//启动监听当前User channel消息的goroutine
	go user.ListenMessage()

	return user
}

// 监听当前User channel的方法，一旦有消息，就直接发送给客户端
func (usr *User) ListenMessage() {
	for {
		msg := <-usr.C

		usr.conn.Write([]byte(msg + "\n")) //使用二进制数组形式写入消息
	}
}

// 用户上线
func (usr *User) Online() {
	//用户上线，加入到onlinemap中
	usr.svr.mapLock.Lock()
	usr.svr.OnlineMap[usr.Name] = usr
	usr.svr.mapLock.Unlock()
	//广播当前用户上线消息
	usr.svr.BroadCast(usr, "已上线")
}

// 用户下线
func (usr *User) Offline() {
	//用户上线，加入到onlinemap中
	usr.svr.mapLock.Lock()
	delete(usr.svr.OnlineMap, usr.Name)
	usr.svr.mapLock.Unlock()
	//广播当前用户上线消息
	usr.svr.BroadCast(usr, "已下线")
}

// 给当前User对应的客户端发消息(单发)
func (usr *User) SendMsg(msg string) {
	usr.conn.Write([]byte(msg))
}

// 用户处理消息
func (usr *User) DoMessage(msg string) {
	if msg == "who" {
		//用户想查询所有在线用户
		usr.svr.mapLock.Lock()
		for _, user := range usr.svr.OnlineMap {
			onlineUser := "[" + user.Addr + "]" + user.Name + ":" + "在线...\n"
			usr.SendMsg(onlineUser)
		}
		usr.svr.mapLock.Unlock()
	} else if len(msg) > 7 && msg[:7] == "rename|" {
		//修改指令是 rename|...
		newName := strings.Split(msg, "|")[1]
		//首先查询onlinemap中是否存在该用户名
		_, ok := usr.svr.OnlineMap[newName]
		if ok {
			fmt.Println("当前用户名已经被使用！")
		} else {
			//删除原用户名对应的user，并加入新的用户名
			usr.svr.mapLock.Lock()
			delete(usr.svr.OnlineMap, usr.Name)
			usr.svr.OnlineMap[newName] = usr
			usr.svr.mapLock.Unlock()

			//更新User的用户名
			usr.Name = newName
			usr.SendMsg("您已更改用户名为:" + newName + "\n")
		}
	} else if len(msg) > 4 && msg[:3] == "to|" {
		//消息格式：to|张三|张三你好...
		//获取对方用户名
		remoteName := strings.Split(msg, "|")[1]
		if remoteName == "" {
			usr.SendMsg("私聊消息格式不正确，请使用\"to|张三|张三你好...\"格式\n")
			return
		}
		//根据用户名找到User对象
		remoteUser, ok := usr.svr.OnlineMap[remoteName]
		if !ok {
			usr.SendMsg(remoteName + "用户不存在\n")
			return
		}
		//获取消息内容，通过User对象发送给对方
		privateMsg := strings.Split(msg, "|")[2]
		remoteUser.SendMsg(usr.Name + " : " + privateMsg)
	} else {
		usr.svr.BroadCast(usr, msg)
	}
}

main.go

package main

func main() {
	server := NewServer("127.0.0.1", 8888)
	server.Start()
}

二、客户端实现

1.建立连接

定义Client结构体，基本属性有：Server的IP、端口、用户名、链接套接字
定义NewClient函数用于创建客户端对象，并连接服务器；
使用net.Dial()函数连接服务器，输入参数是协议类型和服务器地址（ip:port），输出链接套接字和错误信息

client.go

package main

import (
	"fmt"
	"net"
)

type Client struct {
	ServerIP   string
	ServerPort int
	ClientName string
	conn       net.Conn
}

func NewClient(serverIP string, serverPotr int) *Client {
	//创建客户端对象
	client := &Client{
		ServerIP:   serverIP,
		ServerPort: serverPotr,
	}

	//链接server
	conn, err := net.Dial("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", serverIP, serverPotr))
	if err != nil {
		fmt.Println("net.Dial error:", err)
		return nil
	}
	client.conn = conn

	//返回对象
	return client
}

func main() {
	client := NewClient("127.0.0.1", 8888)
	if client == nil {
		fmt.Println(">>>>>>>>链接服务器失败>>>>>>>>")
		return
	}

	fmt.Println(">>>>>>>>链接服务器成功>>>>>>>>>")

	//启动客户端业务
	select {}
}

在这里插入图片描述

2.命令行解析

go解析命令行需要借助flag库函数：
flag.StringVar()函数用来将命令行参数绑定string变量，输入参数p为要写入的string类型的变量，name为当前命令行参数的提示符，value为当前参数的默认值，usage是对当前参数的说明；同理int类型参数写入需要使用flag.IntVar()
参数绑定的操作在init()函数中实现，在main()函数中调用flag.Parse()函数进行命令行解析，检测执行该程序时，命令行是否有参数
参数绑定一定要在进程之前，可以在init()函数中实现，也可以在main()函数的第一行实现，之后调用flag.Parse()进行命令行解析

client.go

package main

import (
	"flag"
	"fmt"
	"net"
)

type Client struct {
	ServerIP   string
	ServerPort int
	ClientName string
	conn       net.Conn
}

func NewClient(serverIP string, serverPotr int) *Client {
	//创建客户端对象
	client := &Client{
		ServerIP:   serverIP,
		ServerPort: serverPort,
	}

	//链接server
	conn, err := net.Dial("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", serverIP, serverPotr))
	if err != nil {
		fmt.Println("net.Dial error:", err)
		return nil
	}
	client.conn = conn

	//返回对象
	return client
}

var serverIP string
var serverPort int

func init() {
	flag.StringVar(&serverIP, "ip", "127.0.0.1", "设置服务器IP地址(默认为127.0.0.1)")
	flag.IntVar(&serverPort, "port", 8888, "设置服务器端口号(默认为8888)")
}

func main() {
	//命令行解析
	flag.Parse()

	client := NewClient("127.0.0.1", 8888)
	if client == nil {
		fmt.Println(">>>>>>>>链接服务器失败>>>>>>>>")
		return
	}

	fmt.Println(">>>>>>>>链接服务器成功>>>>>>>>>")

	//启动客户端业务
	select {}
}

在这里插入图片描述

3.菜单显示

定义Client的成员函数menu()，用于菜单显示
定义Client的成员函数Run()，用于客户端的启动

package main

import (
	"flag"
	"fmt"
	"net"
)

type Client struct {
	ServerIP   string
	ServerPort int
	ClientName string
	conn       net.Conn
	flag       int // 当前客户端的模型
}

func NewClient(serverIP string, serverPotr int) *Client {
	//创建客户端对象
	client := &Client{
		ServerIP:   serverIP,
		ServerPort: serverPort,
		flag:       999,
	}

	//链接server
	conn, err := net.Dial("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", serverIP, serverPotr))
	if err != nil {
		fmt.Println("net.Dial error:", err)
		return nil
	}
	client.conn = conn

	//返回对象
	return client
}

func (clt *Client) menu() bool {
	var flag int
	fmt.Println("*****************************")
	fmt.Println("**********1.公聊模式**********")
	fmt.Println("**********2.私聊模式**********")
	fmt.Println("**********3.更新用户名********")
	fmt.Println("**********0.退出**************")
	fmt.Println("******************************")

	fmt.Scanln(&flag) // 输入flag

	if flag >= 0 && flag <= 3 {
		clt.flag = flag
		return true
	} else {
		fmt.Println(">>>>>>请输入合法的flag!<<<<<<")
		return false
	}
}

func (clt *Client) Run() {
	for clt.flag != 0 {
		//模式不对就一直循环菜单
		for clt.menu() == false {
		}
		//根据不同的模式处理不同的业务
		switch clt.flag {
		case 1:
			//公聊模式
			fmt.Println("公聊模式")
		case 2:
			//私聊模式
			fmt.Println("私聊模式")
		case 3:
			//更新用户名
			fmt.Println("更新用户名")
		}
	}
}

var serverIP string
var serverPort int

func init() {
	flag.StringVar(&serverIP, "ip", "127.0.0.1", "设置服务器IP地址(默认为127.0.0.1)")
	flag.IntVar(&serverPort, "port", 8888, "设置服务器端口号(默认为8888)")
}

func main() {
	//命令行解析
	flag.Parse()

	client := NewClient("127.0.0.1", 8888)
	if client == nil {
		fmt.Println(">>>>>>>>链接服务器失败>>>>>>>>")
		return
	}

	fmt.Println(">>>>>>>>链接服务器成功>>>>>>>>>")

	//启动客户端业务
	client.Run()
}

在这里插入图片描述

4.更新用户名

定义Client的成员函数UpdateName，用于处理用户名更新业务，将新的用户名封装成更改用户名的指令，并通过conn.Write()函数直接发送给客户端进行处理；
客户端还需要接受服务端返回的消息，由于当前客户端go程阻塞在这个业务处，无法再从连接中读取消息，因此应该由另外的go程来从链接中读取消息
定义Client的成员函数DealResponse，用于不断阻塞读取服务端的回执消息，直接使用io.Copy()函数将套接字conn的数据拷贝到标准输出；该函数在main中以新的go程执行

上面的一行代码等价于下面的代码功能：

package main

import (
	"flag"
	"fmt"
	"io"
	"net"
	"os"
)

type Client struct {
	ServerIP   string
	ServerPort int
	ClientName string
	conn       net.Conn
	flag       int // 当前客户端的模型
}

func NewClient(serverIP string, serverPotr int) *Client {
	//创建客户端对象
	client := &Client{
		ServerIP:   serverIP,
		ServerPort: serverPort,
		flag:       999,
	}

	//链接server
	conn, err := net.Dial("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", serverIP, serverPotr))
	if err != nil {
		fmt.Println("net.Dial error:", err)
		return nil
	}
	client.conn = conn

	//返回对象
	return client
}

func (clt *Client) menu() bool {
	var flag int
	fmt.Println("*****************************")
	fmt.Println("**********1.公聊模式**********")
	fmt.Println("**********2.私聊模式**********")
	fmt.Println("**********3.更新用户名********")
	fmt.Println("**********0.退出**************")
	fmt.Println("******************************")

	fmt.Scanln(&flag) // 输入flag

	if flag >= 0 && flag <= 3 {
		clt.flag = flag
		return true
	} else {
		fmt.Println(">>>>>>请输入合法的flag!<<<<<<")
		return false
	}
}

func (clt *Client) Run() {
	for clt.flag != 0 {
		//模式不对就一直循环菜单
		for clt.menu() == false {
		}
		//根据不同的模式处理不同的业务
		switch clt.flag {
		case 1:
			//公聊模式
			fmt.Println("公聊模式")
		case 2:
			//私聊模式
			fmt.Println("私聊模式")
		case 3:
			//更新用户名
			clt.UpdateName()
		}
	}
}

func (clt *Client) UpdateName() bool {
	fmt.Println(">>>>请输入用户名：")
	fmt.Scanln(&clt.ClientName)

	sendMsg := "rename|" + clt.ClientName + "\n"
	_, err := clt.conn.Write([]byte(sendMsg))
	if err != nil {
		fmt.Println("conn.Write error:", err)
		return false
	}
	return true
}

func (clt *Client) DealResponse() {
	//不断阻塞等待套接字conn的数据，并copy到stdout中
	//一旦clt.conn有数据，就直接拷贝到stdout中，是永久阻塞的
	io.Copy(os.Stdout, clt.conn)
	//上面的一行代码等价于下面的代码
	// for {
	// 	buf := make([]byte, 4096)
	// 	clt.conn.Read(buf)
	// 	fmt.Println(buf)
	// }
}

var serverIP string
var serverPort int

func init() {
	flag.StringVar(&serverIP, "ip", "127.0.0.1", "设置服务器IP地址(默认为127.0.0.1)")
	flag.IntVar(&serverPort, "port", 8888, "设置服务器端口号(默认为8888)")
}

func main() {
	//命令行解析
	flag.Parse()

	client := NewClient("127.0.0.1", 8888)
	if client == nil {
		fmt.Println(">>>>>>>>链接服务器失败>>>>>>>>")
		return
	}

	fmt.Println(">>>>>>>>链接服务器成功>>>>>>>>>")

	//单独开启一个goroutine，去处理server的回执消息
	go client.DealResponse()

	//启动客户端业务
	client.Run()
}

在这里插入图片描述

5.公聊模式

定义Client的成员函数PublicChat，用于处理公聊业务，用户的信息打包发送给服务端

func (clt *Client) Run() {
	for clt.flag != 0 {
		//模式不对就一直循环菜单
		for clt.menu() == false {
		}
		//根据不同的模式处理不同的业务
		switch clt.flag {
		case 1:
			//公聊模式
			fmt.Println(">>>>>>公聊模式,输入exit退出")
			clt.PublicChat()
		case 2:
			//私聊模式
			fmt.Println("私聊模式")
		case 3:
			//更新用户名
			clt.UpdateName()
		}
	}
}

func (clt *Client) PublicChat() {
	var chatMsg string
	fmt.Println(">>>>>请输入聊天内容:")
	fmt.Scanln(&chatMsg)

	for chatMsg != "exit" {
		//消息不为空则发送给服务器
		if len(chatMsg) != 0 {
			sendMsg := chatMsg + "\n"
			_, err := clt.conn.Write([]byte(sendMsg))
			if err != nil {
				fmt.Println("conn.Write error:", err)
				break
			}
		}

		chatMsg = ""
		fmt.Println(">>>>>请输入聊天内容:")
		fmt.Scanln(&chatMsg)
	}
}

在这里插入图片描述

6.私聊模式

私聊模式的流程：先查询哪些用户在线，在提示用户选择另一个用户进行私聊
定义Client的成员函数PrivateChat ，用于处理私聊业务
定义Client的成员函数SelectUsers() ，用于返回在线用户

func (clt *Client) Run() {
	for clt.flag != 0 {
		//模式不对就一直循环菜单
		for clt.menu() == false {
		}
		//根据不同的模式处理不同的业务
		switch clt.flag {
		case 1:
			//公聊模式
			fmt.Println(">>>>>>公聊模式,输入exit退出")
			clt.PublicChat()
		case 2:
			//私聊模式
			fmt.Println(">>>>>>私聊模式,输入exit退出")
			clt.PrivateChat()
		case 3:
			//更新用户名
			clt.UpdateName()
		}
	}
}

// 查询在线用户
func (clt *Client) SelectUsers() {
	sendMsg := "who\n"
	_, err := clt.conn.Write([]byte(sendMsg))
	if err != nil {
		fmt.Println("conn.Write error:", err)
		return
	}
}

func (clt *Client) PrivateChat() {
	clt.SelectUsers()

	var remoteName string
	var chatMsg string
	fmt.Println(">>>>>>请输入聊天对象(用户名),输入exit退出:")
	fmt.Scanln(&remoteName)

	for remoteName != "exit" {
		fmt.Println(">>>>>>请输入消息内容,输入exit退出:")
		fmt.Scanln(&chatMsg)
		for chatMsg != "exit" {
			//消息不为空则发送给服务器
			if len(chatMsg) != 0 {
				sendMsg := "to|" + remoteName + "|" + chatMsg + "\n\n"
				_, err := clt.conn.Write([]byte(sendMsg))
				if err != nil {
					fmt.Println("conn.Write error:", err)
					break
				}
			}

			chatMsg = ""
			fmt.Println(">>>>>请输入消息内容,输入exit退出:")
			fmt.Scanln(&chatMsg)
		}

		clt.SelectUsers()
		fmt.Println(">>>>>>请输入聊天对象(用户名),输入exit退出:")
		fmt.Scanln(&remoteName)
	}
}

在这里插入图片描述

7.完整代码

client.go

package main

import (
	"flag"
	"fmt"
	"io"
	"net"
	"os"
)

type Client struct {
	ServerIP   string
	ServerPort int
	ClientName string
	conn       net.Conn
	flag       int // 当前客户端的模型
}

func NewClient(serverIP string, serverPotr int) *Client {
	//创建客户端对象
	client := &Client{
		ServerIP:   serverIP,
		ServerPort: serverPort,
		flag:       999,
	}

	//链接server
	conn, err := net.Dial("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", serverIP, serverPotr))
	if err != nil {
		fmt.Println("net.Dial error:", err)
		return nil
	}
	client.conn = conn

	//返回对象
	return client
}

func (clt *Client) menu() bool {
	var flag int
	fmt.Println("*****************************")
	fmt.Println("**********1.公聊模式**********")
	fmt.Println("**********2.私聊模式**********")
	fmt.Println("**********3.更新用户名********")
	fmt.Println("**********0.退出**************")
	fmt.Println("******************************")

	fmt.Scanln(&flag) // 输入flag

	if flag >= 0 && flag <= 3 {
		clt.flag = flag
		return true
	} else {
		fmt.Println(">>>>>>请输入合法的flag!<<<<<<")
		return false
	}
}

func (clt *Client) Run() {
	for clt.flag != 0 {
		//模式不对就一直循环菜单
		for clt.menu() == false {
		}
		//根据不同的模式处理不同的业务
		switch clt.flag {
		case 1:
			//公聊模式
			fmt.Println(">>>>>>公聊模式,输入exit退出")
			clt.PublicChat()
		case 2:
			//私聊模式
			fmt.Println(">>>>>>私聊模式,输入exit退出")
			clt.PrivateChat()
		case 3:
			//更新用户名
			clt.UpdateName()
		}
	}
}

func (clt *Client) UpdateName() bool {
	fmt.Println(">>>>请输入用户名：")
	fmt.Scanln(&clt.ClientName)

	sendMsg := "rename|" + clt.ClientName + "\n"
	_, err := clt.conn.Write([]byte(sendMsg))
	if err != nil {
		fmt.Println("conn.Write error:", err)
		return false
	}
	return true
}

func (clt *Client) DealResponse() {
	//不断阻塞等待套接字conn的数据，并copy到stdout中
	//一旦clt.conn有数据，就直接拷贝到stdout中，是永久阻塞的
	io.Copy(os.Stdout, clt.conn)
	//上面的一行代码等价于下面的代码
	// for {
	// 	buf := make([]byte, 4096)
	// 	clt.conn.Read(buf)
	// 	fmt.Println(buf)
	// }
}

func (clt *Client) PublicChat() {
	var chatMsg string
	fmt.Println(">>>>>请输入聊天内容:")
	fmt.Scanln(&chatMsg)

	for chatMsg != "exit" {
		//消息不为空则发送给服务器
		if len(chatMsg) != 0 {
			sendMsg := chatMsg + "\n"
			_, err := clt.conn.Write([]byte(sendMsg))
			if err != nil {
				fmt.Println("conn.Write error:", err)
				break
			}
		}

		chatMsg = ""
		fmt.Println(">>>>>请输入聊天内容:")
		fmt.Scanln(&chatMsg)
	}
}

// 查询在线用户
func (clt *Client) SelectUsers() {
	sendMsg := "who\n"
	_, err := clt.conn.Write([]byte(sendMsg))
	if err != nil {
		fmt.Println("conn.Write error:", err)
		return
	}
}

func (clt *Client) PrivateChat() {
	clt.SelectUsers()

	var remoteName string
	var chatMsg string
	fmt.Println(">>>>>>请输入聊天对象(用户名),输入exit退出:")
	fmt.Scanln(&remoteName)

	for remoteName != "exit" {
		fmt.Println(">>>>>>请输入消息内容,输入exit退出:")
		fmt.Scanln(&chatMsg)
		for chatMsg != "exit" {
			//消息不为空则发送给服务器
			if len(chatMsg) != 0 {
				sendMsg := "to|" + remoteName + "|" + chatMsg + "\n\n"
				_, err := clt.conn.Write([]byte(sendMsg))
				if err != nil {
					fmt.Println("conn.Write error:", err)
					break
				}
			}

			chatMsg = ""
			fmt.Println(">>>>>请输入消息内容,输入exit退出:")
			fmt.Scanln(&chatMsg)
		}

		clt.SelectUsers()
		fmt.Println(">>>>>>请输入聊天对象(用户名),输入exit退出:")
		fmt.Scanln(&remoteName)
	}
}

var serverIP string
var serverPort int

func init() {
	flag.StringVar(&serverIP, "ip", "127.0.0.1", "设置服务器IP地址(默认为127.0.0.1)")
	flag.IntVar(&serverPort, "port", 8888, "设置服务器端口号(默认为8888)")
}

func main() {
	//命令行解析
	flag.Parse()

	client := NewClient("127.0.0.1", 8888)
	if client == nil {
		fmt.Println(">>>>>>>>链接服务器失败>>>>>>>>")
		return
	}

	fmt.Println(">>>>>>>>链接服务器成功>>>>>>>>>")

	//单独开启一个goroutine，去处理server的回执消息
	go client.DealResponse()

	//启动客户端业务
	client.Run()
}

文章来源:https://blog.csdn.net/kissland96166/article/details/135753139
本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我的编程经验分享网邮箱：chenni525@qq.com进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

Go后端开发 -- 即时通信系统