前言：網絡編程

Go 語言提供了強大的網絡編程能力，支持 TCP/UDP 協議的開發、HTTP 服務的構建，以及 WebSocket 協議的支持。通過內置的 net 和 net/http 包，Go 使得網絡編程變得簡潔高效。我們也可以使用第三方庫，如 gorilla/websocket 來簡化 WebSocket 的使用。

一、TCP/UDP 編程：net 包的使用

Go 的 net 包提供了多種方法來處理 TCP 和 UDP 網絡編程。你可以通過它創建網絡連接、發送和接收數據。

1. TCP 編程

TCP 是面向連接的協議，它保證數據的可靠傳輸。在 Go 中，可以使用 net 包提供的 Dial 和 Listen 方法來建立 TCP 客戶端和服務器。

1.1 TCP 服務器

package mainimport ("fmt""net""log"
)func handleConnection(conn net.Conn) {fmt.Println("Client connected:", conn.RemoteAddr())defer conn.Close()conn.Write([]byte("Hello, client!"))
}func main() {// 創建 TCP 監聽listener, err := net.Listen("tcp", ":8080")if err != nil {log.Fatal(err)}defer listener.Close()fmt.Println("Server is listening on port 8080...")for {conn, err := listener.Accept() // 接受客戶端連接if err != nil {log.Fatal(err)}go handleConnection(conn) // 為每個連接啟動一個 goroutine 處理}
}

1.2 TCP 客戶端

package mainimport ("fmt""net""log"
)func main() {// 創建 TCP 客戶端連接conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8080")if err != nil {log.Fatal(err)}defer conn.Close()// 接收并打印服務器返回的消息buffer := make([]byte, 1024)n, err := conn.Read(buffer)if err != nil {log.Fatal(err)}fmt.Println("Server says:", string(buffer[:n]))
}

2. UDP 編程

UDP 是無連接的協議，傳輸速度較快，但不保證數據的可靠性。在 Go 中，使用 net 包提供的 ListenUDP 和 DialUDP 方法來處理 UDP 通信。

2.1 UDP 服務器

package mainimport ("fmt""net""log"
)func main() {// 創建 UDP 監聽地址addr, err := net.ResolveUDPAddr("udp", ":8080")if err != nil {log.Fatal(err)}conn, err := net.ListenUDP("udp", addr)if err != nil {log.Fatal(err)}defer conn.Close()buffer := make([]byte, 1024)for {n, clientAddr, err := conn.ReadFromUDP(buffer)if err != nil {log.Fatal(err)}fmt.Println("Received:", string(buffer[:n]), "from", clientAddr)}
}

2.2 UDP 客戶端

package mainimport ("fmt""net""log"
)func main() {// 創建 UDP 目標地址serverAddr, err := net.ResolveUDPAddr("udp", "localhost:8080")if err != nil {log.Fatal(err)}// 創建 UDP 連接conn, err := net.DialUDP("udp", nil, serverAddr)if err != nil {log.Fatal(err)}defer conn.Close()// 發送數據message := []byte("Hello, UDP server!")_, err = conn.Write(message)if err != nil {log.Fatal(err)}fmt.Println("Message sent to server")
}

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二、HTTP 編程：net/http 包的使用，編寫 HTTP 服務器和客戶端

Go 語言的 net/http 包提供了簡單而強大的 HTTP 服務器和客戶端功能。通過該包，你可以很容易地編寫 HTTP 服務器，并與 HTTP 客戶端進行通信。

2.1 HTTP 服務器

Go 提供了非常簡潔的方式來構建 HTTP 服務器。你只需要實現處理請求的函數，并通過 http.HandleFunc 注冊路由，然后調用 http.ListenAndServe 啟動服務器。

package mainimport ("fmt""net/http"
)func helloHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {fmt.Fprintf(w, "Hello, World!")
}func main() {http.HandleFunc("/hello", helloHandler) // 注冊路由fmt.Println("Starting server on :8080...")http.ListenAndServe(":8080", nil) // 啟動 HTTP 服務器
}

在這個示例中，HTTP 服務器會監聽 8080 端口，并且在請求 /hello 路徑時返回 Hello, World!。

2.2 HTTP 客戶端

Go 語言的 http 包也提供了簡單的方式來發起 HTTP 請求。你可以使用 http.Get、http.Post 等方法發起請求，并接收返回的響應。

package mainimport ("fmt""net/http""log"
)func main() {// 發起 GET 請求resp, err := http.Get("http://localhost:8080/hello")if err != nil {log.Fatal(err)}defer resp.Body.Close()// 打印響應狀態和內容fmt.Println("Response Status:", resp.Status)
}

在這個示例中，客戶端發起一個 GET 請求，訪問服務器的 /hello 路徑，獲取服務器的響應。

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三、WebSocket 編程：gorilla/websocket 包的使用

WebSocket 是一種在單個連接上進行全雙工通信的協議。Go 中可以使用第三方庫 gorilla/websocket 來實現 WebSocket 服務端和客戶端。

3.1 WebSocket 服務器

首先，你需要安裝 gorilla/websocket 包：

go get github.com/gorilla/websocket

然后，編寫 WebSocket 服務器：

package mainimport ("fmt""log""net/http""github.com/gorilla/websocket"
)var upgrader = websocket.Upgrader{CheckOrigin: func(r *http.Request) bool { return true },
}func handleConnection(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {conn, err := upgrader.Upgrade(w, r, nil)if err != nil {log.Println(err)return}defer conn.Close()for {messageType, p, err := conn.ReadMessage()if err != nil {log.Println(err)return}if err := conn.WriteMessage(messageType, p); err != nil {log.Println(err)return}}
}func main() {http.HandleFunc("/ws", handleConnection)fmt.Println("WebSocket server is running on :8080...")log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))
}

3.2 WebSocket 客戶端

WebSocket 客戶端同樣也可以使用 gorilla/websocket 包來連接到 WebSocket 服務器。

package mainimport ("fmt""log""github.com/gorilla/websocket"
)func main() {// 連接到 WebSocket 服務器conn, _, err := websocket.DefaultDialer.Dial("ws://localhost:8080/ws", nil)if err != nil {log.Fatal(err)}defer conn.Close()message := []byte("Hello, WebSocket server!")err = conn.WriteMessage(websocket.TextMessage, message)if err != nil {log.Fatal(err)}_, response, err := conn.ReadMessage()if err != nil {log.Fatal(err)}fmt.Println("Received from server:", string(response))
}

在這個示例中，WebSocket 客戶端連接到 WebSocket 服務器并發送消息，然后等待服務器的響應。