Golang中的TCPConn.SetWriteDeadline似乎无法按预期工作

Question

我试图通过检查golang TCPConn.Write 返回的错误来检测发送失败，但它是空的。我也尝试使用 TCPConn.SetWriteDeadline，但没有成功。

事情发生的方式如下：

1. 服务器启动
2. 客户端连接
3. 服务器发送消息，客户端接收到消息
4. 客户端关闭
5. 服务器发送另一条消息：没有错误
6. 服务器发送第三条消息：只有现在才出现错误

问题：为什么只有对不存在的客户端发送第二条消息时才会出现错误？应该如何正确处理此情况？

以下是代码：

package main

import (
    "net"
    "os"
    "bufio"
    "fmt"
    "time"
)

func AcceptConnections(listener net.Listener, console <- chan string) {

    msg := ""

    for {

        conn, err := listener.Accept()

        if err != nil {
            panic(err)
        }

        fmt.Printf("client connected\n")

        for {

            if msg == "" {
                msg = <- console
                fmt.Printf("read from console: %s", msg)
            }

            err = conn.SetWriteDeadline(time.Now().Add(time.Second))

            if err != nil {
                fmt.Printf("SetWriteDeadline failed: %v\n", err)
            }

            _, err = conn.Write([]byte(msg))

            if err != nil {
                // expecting an error after sending a message
                // to a non-existing client endpoint
                fmt.Printf("failed sending a message to network: %v\n", err)
                break
            } else {
                fmt.Printf("msg sent: %s", msg)
                msg = ""
            }
        }
    }
}

func ReadConsole(network chan <- string) {

    console := bufio.NewReader(os.Stdin)

    for {

        line, err := console.ReadString('\n')

        if err != nil {

            panic(err)

        } else {

            network <- line
        }
    }
}

func main() {

    listener, err := net.Listen("tcp", "localhost:6666")

    if err != nil {
        panic(err)
    }

    println("listening on " + listener.Addr().String())

    consoleToNetwork := make(chan string)

    go AcceptConnections(listener, consoleToNetwork)

    ReadConsole(consoleToNetwork)
}

服务器控制台长这样：

listening on 127.0.0.1:6666
client connected
hi there!
read from console: hi there!
msg sent: hi there!
this one should fail
read from console: this one should fail
msg sent: this one should fail
this one actually fails
read from console: this one actually fails
failed sending a message to network: write tcp 127.0.0.1:51194: broken pipe

客户端看起来像这样：

package main

import (
    "net"
    "os"
    "io"
    //"bufio"
    //"fmt"
)

func cp(dst io.Writer, src io.Reader, errc chan<- error) {

    // -reads from src and writes to dst
    // -blocks until EOF
    // -EOF is not an error
    _, err :=  io.Copy(dst, src)

    // push err to the channel when io.Copy returns
    errc <- err
}

func StartCommunication(conn net.Conn) {

    //create a channel for errors
    errc := make(chan error)

    //read connection and print to console
    go cp(os.Stdout, conn, errc)

    //read user input and write to connection
    go cp(conn, os.Stdin, errc)

    //wait until nil or an error arrives
    err := <- errc

    if err != nil {
        println("cp error: ", err.Error())
    }
}

func main() {

    servAddr := "localhost:6666"

    tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp", servAddr)

    if err != nil {
        println("ResolveTCPAddr failed:", err.Error())
        os.Exit(1)
    }

    conn, err := net.DialTCP("tcp", nil, tcpAddr)

    if err != nil {
        println("net.DialTCP failed:", err.Error())
        os.Exit(1)
    }

    defer conn.Close()

    StartCommunication(conn)

}

编辑：在JimB的建议下，我想出了一个可行的例子。现在消息不会再丢失，并且在新连接中重新发送。但我不确定在不同的go协程之间使用共享变量（connWrap.IsFaulted）有多安全。

package main

import (
    "net"
    "os"
    "bufio"
    "fmt"
)

type Connection struct {
    IsFaulted bool
    Conn net.Conn
}

func StartWritingToNetwork(connWrap * Connection, errChannel chan <- error, msgStack chan string) {

    for {

        msg := <- msgStack

        if connWrap.IsFaulted {

            //put it back for another connection
            msgStack <- msg

            return
        }

        _, err := connWrap.Conn.Write([]byte(msg))

        if err != nil {

            fmt.Printf("failed sending a message to network: %v\n", err)

            connWrap.IsFaulted = true

            msgStack <- msg

            errChannel <- err

            return

        } else {

            fmt.Printf("msg sent: %s", msg)
        }
    }
}

func StartReadingFromNetwork(connWrap * Connection, errChannel chan <- error){

    network := bufio.NewReader(connWrap.Conn)

    for (!connWrap.IsFaulted) {

        line, err := network.ReadString('\n')

        if err != nil {

            fmt.Printf("failed reading from network: %v\n", err)

            connWrap.IsFaulted = true

            errChannel <- err

        } else {

            fmt.Printf("%s", line)
        }
    }
}

func AcceptConnections(listener net.Listener, console chan string) {

    errChannel := make(chan error)

    for {

        conn, err := listener.Accept()

        if err != nil {
            panic(err)
        }

        fmt.Printf("client connected\n")

        connWrap := Connection{false, conn}

        go StartReadingFromNetwork(&connWrap, errChannel)

        go StartWritingToNetwork(&connWrap, errChannel, console)

        //block until an error occurs
        <- errChannel
    }
}

func ReadConsole(network chan <- string) {

    console := bufio.NewReader(os.Stdin)

    for {

        line, err := console.ReadString('\n')

        if err != nil {

            panic(err)

        } else {

            network <- line
        }
    }
}

func main() {

    listener, err := net.Listen("tcp", "localhost:6666")

    if err != nil {
        panic(err)
    }

    println("listening on " + listener.Addr().String())

    consoleToNetwork := make(chan string)

    go AcceptConnections(listener, consoleToNetwork)

    ReadConsole(consoleToNetwork)
}

- Nikolai Koudelia

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最好回答自己的问题，而不是编辑问题以包含答案。 - Joakim

Answer 1

这不是Go特有的问题，而是底层TCP socket的一个表现。

关于TCP终止步骤的良好图示在此页面的底部： http://www.tcpipguide.com/free/t_TCPConnectionTermination-2.htm

简单来说，当客户端关闭其socket时，它会发送一个FIN，并从服务器接收一个ACK。然后它等待服务器做同样的事情。但你发送了更多数据而不是发送FIN，这些数据将被丢弃，客户端socket现在认为来自你的任何数据都是无效的，因此下次发送时你会收到一个RST，这就是导致你看到的错误。

回到你的程序，你需要以某种方式处理这个问题。通常，你可以认为负责初始化发送的人也负责初始化终止，因此你的服务器应该假设它可以继续发送直到它关闭连接或遇到错误。如果你需要更可靠地检测客户端关闭，则需要在协议中提供某种客户端响应。这样就可以在套接字上调用recv并返回0，从而警报你关闭连接。

在 Go 语言中，这将从连接的 Read 方法（或在您的情况下从 Copy 中）返回一个 EOF 错误。SetWriteDeadline 不起作用，因为一个小写入将通过并被静默地丢弃，或者客户端最终会响应 RST，给您一个错误。

- JimB