2025年1月9日
Network Programming With Go
Go语言网络编程
Network Programming With Go
本书《Go语言网络编程》是一本教你如何使用Go语言编写现代网络软件的教程。它涵盖了网络编程的基础知识，包括TCP、UDP和Unix套接字编程，以及HTTP、HTTP/2和TLS协议的使用。书中包含大量的代码示例，帮助读者学习如何构建健壮、安全且可读的网络应用程序，并讨论了网络性能、安全性和可扩展性等重要主题，以及如何在云环境（AWS Lambda，Google Cloud Functions和Azure Functions）中部署Go网络应用。
第一部分：网络架构
* 第一章：网络基础
* 网络拓扑结构：
* 点对点连接
* 菊花链
* 总线型拓扑 (常见于无线网络)
* 环形拓扑 (数据单向流动，速度受限于最慢节点)
* 星型拓扑
* 网状拓扑
* 混合拓扑 (例如星型-环形、星型-总线)
* **OSI 参考模型**的分层结构
* **TCP/IP 模型**的分层结构：应用层、传输层、网络层（互联网层）、链路层
* 数据封装
* 单播、组播和广播：
* **单播**：一对一通信
* **组播**：将消息发送到一组节点，类似于订阅列表
* **广播**：将消息发送到网络上的所有节点（IPv4）
* **任播**：将消息发送到监听同一地址的最近节点 (IPv6)
* Go 标准库和生态系统适合编写安全可靠的网络应用
* 第二章：IP寻址
* IPv4 地址的结构：主机 ID 和网络 ID
* IPv4 地址的子网划分
* IPv4 的私有地址范围
* IPv6 地址的结构：
* 全球路由前缀 (GRP)
* 子网 ID
* 接口 ID
* 链路本地地址
* IPv6 的任播地址
第二部分：套接字级编程
* 第三章：TCP协议
* TCP 三次握手过程：SYN，SYN/ACK，ACK
* 使用 Go 的 `net` 包创建 TCP 服务器和客户端
* 监听 (net.Listen) 和接受连接 (net.Accept)
* **绑定 (binding)**：操作系统独占分配端口
* 客户端拨号连接 (net.Dial)
* 优雅地关闭连接
* 使用 `net.Error` 类型来检查临时错误
* 使用 `net.OpError` 获取更多错误信息
* 使用 `context` 包进行超时和取消操作
* **处理临时错误和超时**
* 第四章：发送TCP数据
* `net.Conn` 接口实现了 `io.ReadWriteCloser` 接口
* 从固定大小的缓冲区读取数据
* 使用 `bufio.Scanner` 按分隔符读取数据
* **TLV (Type-Length-Value) 编码**：一种动态分配缓冲区大小的方法
* 处理读取和写入数据时的错误
* **使用 `io.Copy` 在连接之间代理数据**
* 使用 `io.TeeReader` 和 `io.MultiWriter` 监控网络连接
* `TCPConn` 对象：控制 Keepalive 消息、处理关闭时的挂起数据、覆盖默认的发送和接收缓冲区
* 第五章：不可靠的UDP通信
* UDP 协议的特点：无连接，不可靠
* UDP 数据包的结构：源端口、目标端口、数据包长度、校验和、有效负载
* 使用 `net.ListenPacket` 创建 UDP 连接
* 使用`ReadFrom` 和 `WriteTo` 发送和接收UDP数据包
* **一个 UDP 连接对象可以接收来自多个发送者的数据包**
* `net.Conn` 用于管理 UDP 通信时，只从 `net.Dial` 指定的地址读取数据
* 第六章：确保UDP可靠性
* TFTP (Trivial File Transfer Protocol) 协议用于可靠的文件传输
* TFTP 数据包类型：读取请求、数据包、确认包、错误包
* **使用`encoding.BinaryMarshaler` 和 `encoding.BinaryUnmarshaler` 进行二进制数据的序列化和反序列化**
* 数据包重传和超时
* 避免分片
* 第七章：Unix 域套接字
* Unix 域套接字的三种类型：`unix` (流式)、`unixgram` (数据报式)、`unixpacket` (会话式)
* 控制 Unix 域套接字的读写权限
* 使用 `net.Listen` 创建 `unix` 套接字服务器
* 使用 `net.ListenPacket` 创建 `unixgram` 套接字服务器
* 使用 `net.Dial` 创建 `unixpacket` 套接字客户端
* 使用 `os.Chmod` 设置套接字文件权限
* 使用 `net.AcceptUnix` 获取 `net.UnixConn` 对象
* 基于用户和组 ID 验证客户端
第三部分：应用级编程
* 第八章：HTTP客户端
* HTTP 协议：客户端发送 URL，服务器返回资源
* **HTTP 请求**：方法（GET, POST等）、URL、头部、主体
* **HTTP 响应**：状态码、头部、主体
* 使用 `net/http` 包创建 HTTP 客户端
* 设置请求头
* 使用 `multipart/form-data` 上传文件
* `http.NewRequestWithContext` 函数
* 第九章：构建HTTP服务
* Go HTTP 服务器的组成部分：多路复用器、中间件、处理器
* `http.ServeMux`：请求多路复用器
* **中间件**：在处理器之前或之后执行的函数，用于身份验证、日志记录等
* `http.Handler` 接口
* `http.HandlerFunc` 类型，简化处理器的定义
* `http.ResponseWriter`：用于写响应
* `http.Request`：请求对象
* 处理客户端输入时需要进行转义
* 提供静态文件服务
* 使用 `http.TimeoutHandler` 设置超时
* `Methods`处理器
html/template包用于HTML转义
* 第十章：Caddy：一个现代的Web服务器
* Caddy 的特性：自动 HTTPS、配置简单
* Caddy 的配置方法：JSON 文件
* **Caddy 的配置适配器**：将 TOML 等格式转换为 Caddy 的原生 JSON 格式
* **Caddy 的中间件**：实现 `caddyhttp.MiddlewareHandler` 接口
* 实现自定义中间件
* 使用 Caddy 作为反向代理
* 第十一章：TLS
* TLS (Transport Layer Security) 协议：用于加密网络通信
* 使用 `crypto/tls` 包创建 TLS 连接
* **TLS 配置**：证书、密钥、协议版本、密码套件
* 客户端身份验证：**双向 TLS**
* 使用 `crypto/x509` 包加载和解析证书
* 第十二章：命令行工具
* 使用 `flag` 包解析命令行参数
* 使用 `os` 包读取和写入文件
* **Protocol Buffer** (protobuf)：用于序列化结构化数据
* **gRPC**：使用 protobuf 的远程过程调用框架
* 第十三章：可观察性
* **日志记录**：使用 `log` 包
* 使用 `io.MultiWriter` 将日志写入多个目标
* **结构化日志**：使用 `go.uber.org/zap` 包
* Zap 的编码器配置和使用
* Zap 的日志轮换
* **度量**：使用 `github.com/go-kit/kit/metrics` 包
* 使用中间件进行广泛的事件日志记录
* 使用 `net/http` 的 `ConnState` 字段来监控连接状态
* 第十四章：云
* 在云上部署 Go 应用
* **AWS Lambda**：无服务器计算平台
* 使用 `github.com/aws/aws-lambda-go/lambda` 包
* 从 RSS feed 获取数据