怎么設置golang網絡通信超時

這篇文章將為大家詳細講解有關怎么設置golang網絡通信超時，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。

1.超時設置

1.1 連接超時

func DialTimeout(network, address string, timeout time.Duration) (Conn, error)

第三個參數timeout可以用來設置連接超時設置。

如果超過timeout的指定的時間，連接沒有完成，會返回超時錯誤。

1.2 讀寫超時

在Conn定義中，包括讀寫的超時時間設置。

type Conn interface {
 // SetDeadline sets the read and write deadlines associated
 // with the connection. It is equivalent to calling both
 // SetReadDeadline and SetWriteDeadline.
 //
 ... ...
 SetDeadline(t time.Time) error
 // SetReadDeadline sets the deadline for future Read calls
 // and any currently-blocked Read call.
 // A zero value for t means Read will not time out.
 SetReadDeadline(t time.Time) error
 // SetWriteDeadline sets the deadline for future Write calls
 // and any currently-blocked Write call.
 // Even if write times out, it may return n > 0, indicating that
 // some of the data was successfully written.
 // A zero value for t means Write will not time out.
 SetWriteDeadline(t time.Time) error
}

通過上面的函數說明，可以得知，這里的參數t是一個未來的時間點，所以每次讀或寫之前，都要調用SetXXX重新設置超時時間，

如果只設置一次，就會出現總是超時的問題。

2.例子

2.1 server

server端監聽連接，如果收到連接請求，就是創建一個goroutine負責這個連接的數據收發。

為了測試超時，我們在寫操作之前，sleep 3s。

package main
import (
  "net"
  "log"
  "time"
)
func main() {
  addr := "0.0.0.0:8080"
  tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp",addr)
  if err != nil {
    log.Fatalf("net.ResovleTCPAddr fail:%s", addr)
  }
  listener, err := net.ListenTCP("tcp", tcpAddr)
  if err != nil {
    log.Fatalf("listen %s fail: %s", addr, err)
  } else {
    log.Println("listening", addr)
  }
  for {
    conn, err := listener.Accept()
    if err != nil {
      log.Println("listener.Accept error:", err)
      continue
    }
    go handleConnection(conn)
  }
}
func handleConnection(conn net.Conn) {
  defer conn.Close()
  var buffer []byte = []byte("You are welcome. I'm server.")
  for {
    time.Sleep(3*time.Second)// sleep 3s
    n, err := conn.Write(buffer)
    if err != nil {
      log.Println("Write error:", err)
      break
    }
    log.Println("send:", n)
  }
  log.Println("connetion end")
}

2.2 client

client建立連接時，使用的超時時間是3s。

創建連接成功后，設置連接的讀超時。

每次讀之前，都重新設置超時時間。

package main
import (
  "log"
  "net"
  "os"
  "time"
)
func main() {
  connTimeout := 3*time.Second
  conn, err := net.DialTimeout("tcp", "127.0.0.1:8080", connTimeout) // 3s timeout
  if err != nil {
    log.Println("dial failed:", err)
    os.Exit(1)
  }
  defer conn.Close()
  readTimeout := 2*time.Second
  buffer := make([]byte, 512)
  for {
    err = conn.SetReadDeadline(time.Now().Add(readTimeout)) // timeout
    if err != nil {
      log.Println("setReadDeadline failed:", err)
    }
    n, err := conn.Read(buffer)
    if err != nil {
      log.Println("Read failed:", err)
      //break
    }
    log.Println("count:", n, "msg:", string(buffer))
  } 
}

輸出結果

2019/05/12 16:18:19 Read failed: read tcp 127.0.0.1:51718->127.0.0.1:8080: i/o timeout
2019/05/12 16:18:19 count: 0 msg:
2019/05/12 16:18:20 count: 28 msg: You are welcome. I'm server.
2019/05/12 16:18:22 Read failed: read tcp 127.0.0.1:51718->127.0.0.1:8080: i/o timeout
2019/05/12 16:18:22 count: 0 msg: You are welcome. I'm server.
2019/05/12 16:18:23 count: 28 msg: You are welcome. I'm server.
2019/05/12 16:18:25 Read failed: read tcp 127.0.0.1:51718->127.0.0.1:8080: i/o timeout
2019/05/12 16:18:25 count: 0 msg: You are welcome. I'm server.
2019/05/12 16:18:26 count: 28 msg: You are welcome. I'm server.

補充：Golang中的并發限制與超時控制

并發

package main
import (
 "fmt"
 "time"
)
func run(task_id, sleeptime int, ch chan string) {
 time.Sleep(time.Duration(sleeptime) * time.Second)
 ch <- fmt.Sprintf("task id %d , sleep %d second", task_id, sleeptime)
 return
}
func main() {
 input := []int{3, 2, 1}
 ch := make(chan string)
 startTime := time.Now()
 fmt.Println("Multirun start")
 for i, sleeptime := range input {
  go run(i, sleeptime, ch)
 }
 for range input {
  fmt.Println(<-ch)
 }
 endTime := time.Now()
 fmt.Printf("Multissh finished. Process time %s. Number of tasks is %d", endTime.Sub(startTime), len(input))
}

函數 run() 接受輸入的參數，sleep 若干秒。然后通過 go 關鍵字并發執行，通過 channel 返回結果。

channel 顧名思義，他就是 goroutine 之間通信的“管道"。管道中的數據流通，實際上是 goroutine 之間的一種內存共享。我們通過他可以在 goroutine 之間交互數據。

ch <- xxx // 向 channel 寫入數據

<- ch // 從 channel 中讀取數據

channel 分為無緩沖(unbuffered)和緩沖(buffered)兩種。例如剛才我們通過如下方式創建了一個無緩沖的 channel。

ch := make(chan string)

channel 的緩沖，我們一會再說，先看看剛才看看執行的結果。

三個 goroutine `分別 sleep 了 3，2，1秒。但總耗時只有 3 秒。所以并發生效了，go 的并發就是這么簡單。

按序返回

剛才的示例中，我執行任務的順序是 0，1，2。但是從 channel 中返回的順序卻是 2，1，0。這很好理解，因為 task 2 執行的最快嘛，所以先返回了進入了 channel，task 1 次之，task 0 最慢。

如果我們希望按照任務執行的順序依次返回數據呢？可以通過一個 channel 數組（好吧，應該叫切片）來做，比如這樣

package main
import (
 "fmt"
 "time"
)
func run(task_id, sleeptime int, ch chan string) {
 time.Sleep(time.Duration(sleeptime) * time.Second)
 ch <- fmt.Sprintf("task id %d , sleep %d second", task_id, sleeptime)
 return
}
func main() {
 input := []int{3, 2, 1}
 chs := make([]chan string, len(input))
 startTime := time.Now()
 fmt.Println("Multirun start")
 for i, sleeptime := range input {
  chs[i] = make(chan string)
  go run(i, sleeptime, chs[i])
 }
 for _, ch := range chs {
  fmt.Println(<-ch)
 }
 endTime := time.Now()
 fmt.Printf("Multissh finished. Process time %s. Number of tasks is %d", endTime.Sub(startTime), len(input))
}

超時控制

剛才的例子里我們沒有考慮超時。然而如果某個 goroutine 運行時間太長了，那很肯定會拖累主 goroutine 被阻塞住，整個程序就掛起在那兒了。因此我們需要有超時的控制。

通常我們可以通過select + time.After 來進行超時檢查，例如這樣，我們增加一個函數 Run() ，在 Run() 中執行 go run() 。并通過 select + time.After 進行超時判斷。

package main
import (
 "fmt"
 "time"
)
func Run(task_id, sleeptime, timeout int, ch chan string) {
 ch_run := make(chan string)
 go run(task_id, sleeptime, ch_run)
 select {
 case re := <-ch_run:
  ch <- re
 case <-time.After(time.Duration(timeout) * time.Second):
  re := fmt.Sprintf("task id %d , timeout", task_id)
  ch <- re
 }
}
func run(task_id, sleeptime int, ch chan string) {
 time.Sleep(time.Duration(sleeptime) * time.Second)
 ch <- fmt.Sprintf("task id %d , sleep %d second", task_id, sleeptime)
 return
}
func main() {
 input := []int{3, 2, 1}
 timeout := 2
 chs := make([]chan string, len(input))
 startTime := time.Now()
 fmt.Println("Multirun start")
 for i, sleeptime := range input {
  chs[i] = make(chan string)
  go Run(i, sleeptime, timeout, chs[i])
 }
 for _, ch := range chs {
  fmt.Println(<-ch)
 }
 endTime := time.Now()
 fmt.Printf("Multissh finished. Process time %s. Number of task is %d", endTime.Sub(startTime), len(input))
}

運行結果，task 0 和 task 1 已然超時

并發限制

如果任務數量太多，不加以限制的并發開啟 goroutine 的話，可能會過多的占用資源，服務器可能會爆炸。所以實際環境中并發限制也是一定要做的。

一種常見的做法就是利用 channel 的緩沖機制。我們分別創建一個帶緩沖和不帶緩沖的 channel 看看

ch := make(chan string) // 這是一個無緩沖的 channel，或者說緩沖區長度是 0

ch := make(chan string, 1) // 這是一個帶緩沖的 channel, 緩沖區長度是 1

這兩者的區別在于，如果 channel 沒有緩沖，或者緩沖區滿了。goroutine 會自動阻塞，直到 channel 里的數據被讀走為止。舉個例子

package main
import (
 "fmt"
)
func main() {
 ch := make(chan string)
 ch <- "123"
 fmt.Println(<-ch)
}

這段代碼執行將報錯

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
goroutine 1 [chan send]:
main.main()
 /tmp/sandbox531498664/main.go:9 +0x60
Program exited.

這是因為我們創建的 ch 是一個無緩沖的 channel。因此在執行到 ch<-"123",這個 goroutine 就阻塞了，后面的 fmt.Println(<-ch) 沒有辦法得到執行。所以將會報 deadlock 錯誤。

如果我們改成這樣，程序就可執行

package main
import (
 "fmt"
)
func main() {
 ch := make(chan string, 1)
 ch <- "123"
 fmt.Println(<-ch)
}

執行

123

Program exited.

如果我們改成這樣

package main
import (
 "fmt"
)
func main() {
 ch := make(chan string, 1)
 ch <- "123"
 ch <- "123"
 fmt.Println(<-ch)
 fmt.Println(<-ch)
}

盡管讀取了兩次 channel，但是程序還是會死鎖，因為緩沖區滿了，goroutine 阻塞掛起。第二個 ch<- "123" 是沒有辦法寫入的。

因此，利用 channel 的緩沖設定，我們就可以來實現并發的限制。我們只要在執行并發的同時，往一個帶有緩沖的 channel 里寫入點東西（隨便寫啥，內容不重要）。讓并發的 goroutine 在執行完成后把這個 channel 里的東西給讀走。這樣整個并發的數量就講控制在這個 channel 的緩沖區大小上。

比如我們可以用一個 bool 類型的帶緩沖 channel 作為并發限制的計數器。

然后在并發執行的地方，每創建一個新的 goroutine，都往 chLimit 里塞個東西。

for i, sleeptime := range input {
 chs[i] = make(chan string, 1)
 chLimit <- true
 go limitFunc(chLimit, chs[i], i, sleeptime, timeout)
}

這里通過 go 關鍵字并發執行的是新構造的函數。他在執行完原來的 Run() 后，會把 chLimit 的緩沖區里給消費掉一個。

limitFunc := func(chLimit chan bool, ch chan string, task_id, sleeptime, timeout int) {
 Run(task_id, sleeptime, timeout, ch)
 <-chLimit
}

這樣一來，當創建的 goroutine 數量到達 chLimit 的緩沖區上限后。主 goroutine 就掛起阻塞了，直到這些 goroutine 執行完畢，消費掉了 chLimit 緩沖區中的數據，程序才會繼續創建新的 goroutine。我們并發數量限制的目的也就達到了。

完整示例代碼

package main
import (
 "fmt"
 "time"
)
func Run(task_id, sleeptime, timeout int, ch chan string) {
 ch_run := make(chan string)
 go run(task_id, sleeptime, ch_run)
 select {
 case re := <-ch_run:
  ch <- re
 case <-time.After(time.Duration(timeout) * time.Second):
  re := fmt.Sprintf("task id %d , timeout", task_id)
  ch <- re
 }
}
func run(task_id, sleeptime int, ch chan string) {
 time.Sleep(time.Duration(sleeptime) * time.Second)
 ch <- fmt.Sprintf("task id %d , sleep %d second", task_id, sleeptime)
 return
}
func main() {
 input := []int{3, 2, 1}
 timeout := 2
 chLimit := make(chan bool, 1)
 chs := make([]chan string, len(input))
 limitFunc := func(chLimit chan bool, ch chan string, task_id, sleeptime, timeout int) {
  Run(task_id, sleeptime, timeout, ch)
  <-chLimit
 }
 startTime := time.Now()
 fmt.Println("Multirun start")
 for i, sleeptime := range input {
  chs[i] = make(chan string, 1)
  chLimit <- true
  go limitFunc(chLimit, chs[i], i, sleeptime, timeout)
 }
 for _, ch := range chs {
  fmt.Println(<-ch)
 }
 endTime := time.Now()
 fmt.Printf("Multissh finished. Process time %s. Number of task is %d", endTime.Sub(startTime), len(input))
}

運行結果

Multirun start
task id 0 , timeout
task id 1 , timeout
task id 2 , sleep 1 second
Multissh finished. Process time 5s. Number of task is 3
Program exited.

chLimit 的緩沖是 1。task 0 和 task 1 耗時 2 秒超時。task 2 耗時 1 秒。總耗時 5 秒。并發限制生效了。

如果我們修改并發限制為 2

chLimit := make(chan bool, 2)

運行結果

Multirun start
task id 0 , timeout
task id 1 , timeout
task id 2 , sleep 1 second
Multissh finished. Process time 3s. Number of task is 3
Program exited.

task 0 , task 1 并發執行，耗時 2秒。task 2 耗時 1秒。總耗時 3 秒。符合預期。

有沒有注意到代碼里有個地方和之前不同。這里，用了一個帶緩沖的 channel

chs[i] = make(chan string, 1)

還記得上面的例子么。如果 channel 不帶緩沖，那么直到他被消費掉之前，這個 goroutine 都會被阻塞掛起。

然而如果這里的并發限制，也就是 chLimit 生效阻塞了主 goroutine，那么后面消費這些數據的代碼并不會執行到。。。于是就 deadlock 拉！

for _, ch := range chs {
 fmt.Println(<-ch)
}

關于怎么設置golang網絡通信超時就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。