Golang编写实时系统：Websocket的应用

在现代的Web应用程序中，实时数据传输变得越来越重要。Websocket是一种网络传输协议，它可以在客户端和服务器之间建立持久性的连接，使得双方可以实时地进行数据交换。Golang是一种流行的编程语言，它具有高效的并发处理能力和良好的内存管理能力，使得它成为编写实时Web应用程序的理想选择。在本文中，我们将介绍如何使用Golang编写一个基于Websocket的实时系统。

1. 创建一个Websocket服务器

首先，我们需要创建一个WebSocket服务器，以便客户端可以连接到它并进行实时数据交换。在Golang中，可以使用gorilla/websocket包来创建WebSocket服务器。以下是一个示例代码：

```go
package main

import (
    "log"
    "net/http"

    "github.com/gorilla/websocket"
)

var upgrader = websocket.Upgrader{
    ReadBufferSize:  1024,
    WriteBufferSize: 1024,
}

func main() {
    http.HandleFunc("/ws", wsHandler)
    err := http.ListenAndServe(":8080", nil)
    if err != nil {
        log.Fatal("ListenAndServe: ", err)
    }
}

func wsHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    conn, err := upgrader.Upgrade(w, r, nil)
    if err != nil {
        log.Println("Upgrade: ", err)
        return
    }
    defer conn.Close()

    for {
        _, message, err := conn.ReadMessage()
        if err != nil {
            log.Println("ReadMessage: ", err)
            break
        }
        log.Printf("Received: %s\n", message)
        err = conn.WriteMessage(websocket.TextMessage, message)
        if err != nil {
            log.Println("WriteMessage: ", err)
            break
        }
    }
}
```

在上面的代码中，我们首先创建了一个WebSocket服务器，它监听在8080端口上，并使用http.HandleFunc函数来处理WebSocket连接。在wsHandler函数中，我们首先使用upgrader.Upgrade函数将HTTP连接升级为WebSocket连接，并在连接关闭时使用defer语句关闭连接。然后，我们使用一个无限循环来接收客户端发送的消息，并将其发送回客户端。

2. 创建一个WebSocket客户端

现在，我们需要创建一个WebSocket客户端，以便可以连接到WebSocket服务器并发送和接收消息。同样，在Golang中，可以使用gorilla/websocket包来创建WebSocket客户端。以下是一个示例代码：

```go
package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net/url"
    "os"
    "os/signal"
    "time"

    "github.com/gorilla/websocket"
)

func main() {
    interrupt := make(chan os.Signal, 1)
    signal.Notify(interrupt, os.Interrupt)

    u := url.URL{Scheme: "ws", Host: "localhost:8080", Path: "/ws"}
    log.Printf("Connecting to %s\n", u.String())

    c, _, err := websocket.DefaultDialer.Dial(u.String(), nil)
    if err != nil {
        log.Fatal("Dial: ", err)
    }
    defer c.Close()

    done := make(chan struct{})
    go func() {
        defer close(done)
        for {
            _, message, err := c.ReadMessage()
            if err != nil {
                log.Println("ReadMessage: ", err)
                return
            }
            log.Printf("Received: %s\n", message)
        }
    }()

    ticker := time.NewTicker(time.Second)
    defer ticker.Stop()

    for {
        select {
        case <-done:
            return
        case t := <-ticker.C:
            err := c.WriteMessage(websocket.TextMessage, []byte(t.String()))
            if err != nil {
                log.Println("WriteMessage: ", err)
                return
            }
        case <-interrupt:
            log.Println("Interrupt")
            err := c.WriteMessage(websocket.CloseMessage, websocket.FormatCloseMessage(websocket.CloseNormalClosure, ""))
            if err != nil {
                log.Println("WriteMessage: ", err)
                return
            }
            select {
            case <-done:
            case <-time.After(time.Second):
            }
            return
        }
    }
}
```

在上面的代码中，我们使用websocket.DefaultDialer.Dial函数将客户端连接到WebSocket服务器，并使用一个goroutine来读取服务器发送的消息，并将其打印到终端上。然后，我们创建一个time.Ticker，每秒钟向服务器发送一条消息。同时，我们使用os/signal包来捕捉操作系统的中断信号，以便在客户端中断时关闭连接。

3. 测试我们的实时系统

现在，我们已经创建了一个WebSocket服务器和一个WebSocket客户端，我们可以测试我们的实时系统。首先，我们需要运行WebSocket服务器：

```
go run server.go
```

然后，我们可以在新的终端窗口中运行WebSocket客户端：

```
go run client.go
```

在客户端连接到服务器后，我们应该会看到：

```
2019/11/01 18:54:08 Connecting to ws://localhost:8080/ws
2019/11/01 18:54:08 Received: 2019-11-01 18:54:09.0322548 +0800 CST m=+1.000477101
2019/11/01 18:54:09 Received: 2019-11-01 18:54:10.0327066 +0800 CST m=+2.000961701
2019/11/01 18:54:11 Received: 2019-11-01 18:54:12.0329014 +0800 CST m=+4.001170601
2019/11/01 18:54:12 Received: 2019-11-01 18:54:13.0329821 +0800 CST m=+5.001265201
2019/11/01 18:54:14 Received: 2019-11-01 18:54:15.0331444 +0800 CST m=+7.001441401
...
```

在服务器和客户端之间进行实时数据交换是非常方便的，WebSocket可以提供低延迟和高性能的实时通信。在Golang中，可以使用gorilla/websocket包来创建WebSocket应用程序，它提供了丰富而灵活的API，方便开发人员进行WebSocket编程。