利用Golang实现TCP连接的双向拷贝详解

2020-01-28 12:42:01王旭

前言

本文主要给大家介绍了关于Golang实现TCP连接的双向拷贝的相关内容,分享出来供大家参考学习,下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧。

最简单的实现

每次来一个Server的连接,就新开一个Client的连接。用一个goroutine从server拷贝到client,再用另外一个goroutine从client拷贝到server。任何一方断开连接,双向都断开连接。


func main() {
 runtime.GOMAXPROCS(1)
 listener, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:8848")
 if err != nil {
 panic(err)
 }
 for {
 conn, err := listener.Accept()
 if err != nil {
 panic(err)
 }
 go handle(conn.(*net.TCPConn))
 }
}

func handle(server *net.TCPConn) {
 defer server.Close()
 client, err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:8849")
 if err != nil {
 fmt.Print(err)
 return
 }
 defer client.Close()
 go func() {
 defer server.Close()
 defer client.Close()
 buf := make([]byte, 2048)
 io.CopyBuffer(server, client, buf)
 }()
 buf := make([]byte, 2048)
 io.CopyBuffer(client, server, buf)
}

一个值得注意的地方是io.Copy的默认buffer比较大,给一个小的buffer可以支持更多的并发连接。

这两个goroutine并序在一个退出之后,另外一个也退出。这个的实现是通过关闭server或者client的socket来实现的。因为socket被关闭了,io.CopyBuffer 就会退出。

Client端实现连接池

一个显而易见的问题是,每次Server的连接进来之后都需要临时去建立一个新的Client的端的连接。这样在代理的总耗时里就包括了一个tcp连接的握手时间。如果能够让Client端实现连接池复用已有连接的话,可以缩短端到端的延迟。


var pool = make(chan net.Conn, 100)

func borrow() (net.Conn, error) {
 select {
 case conn := <- pool:
 return conn, nil
 default:
 return net.Dial("tcp", "127.0.0.1:8849")
 }
}

func release(conn net.Conn) error {
 select {
 case pool <- conn:
 // returned to pool
 return nil
 default:
 // pool is overflow
 return conn.Close()
 }
}

func handle(server *net.TCPConn) {
 defer server.Close()
 client, err := borrow()
 if err != nil {
 fmt.Print(err)
 return
 }
 defer release(client)
 go func() {
 defer server.Close()
 defer release(client)
 buf := make([]byte, 2048)
 io.CopyBuffer(server, client, buf)
 }()
 buf := make([]byte, 2048)
 io.CopyBuffer(client, server, buf)
}

这个版本的实现是显而易见有问题的。因为连接在归还到池里的时候并不能保证是还保持连接的状态。另外一个更严重的问题是,因为client的连接不再被关闭了,当server端关闭连接时,从client向server做io.CopyBuffer的goroutine就无法退出了。

所以,有以下几个问题要解决:

如何在一个goroutine时退出时另外一个goroutine也退出? 怎么保证归还给pool的连接是有效的? 怎么保持在pool中的连接仍然是一直有效的?

通过SetDeadline中断Goroutine