001 Rust 網路程式設計，實現 TCP 服務端和客戶端程式

linghuyichong發表於2020-04-25
Rust程式設計TCP服務端客戶端

本例子用Rust實現一個基於TCP的echo的服務端和客戶端的程式，用Rust演示簡單的網路程式。

服務端實現類似於我們之前寫過的http服務端的實現。涉及到的知識點主要是std::io和std::net。
程式碼如下：

use std::io::{Error, Read, Write};
use std::net::{TcpListener, TcpStream};
use std::thread;
use std::time;

fn handle_client(mut stream: TcpStream) -> Result<(), Error>{
    let mut buf = [0; 512];
    for _ in 0..1000 {
        let bytes_read = stream.read(&mut buf)?;
        if bytes_read == 0 {
            return Ok(());
        }

        stream.write(&buf[..bytes_read])?;
        thread::sleep(time::Duration::from_secs(1 as u64));
    }

    Ok(())
}

fn main() -> std::io::Result<()> {
    let listener = TcpListener::bind("127.0.0.1:8080")?;
    let mut thread_vec: Vec<thread::JoinHandle<()>> = Vec::new();

    for stream in listener.incoming() {
        let stream = stream.expect("failed!");
        let handle = thread::spawn(move || {
            handle_client(stream)
        .unwrap_or_else(|error| eprintln!("{:?}", error));
        });

        thread_vec.push(handle);
    }

    for handle in thread_vec {
        handle.join().unwrap();
    }

    Ok(())
}

在我們以前演示的webserver程式中，我們是使用的瀏覽器來作為客戶端發出請求，本例子中，我們用Rust實現客戶端。
原始碼如下：

use std::io::{self, prelude::*, BufReader, Write};
use std::net::TcpStream;
use std::str;

fn main() -> std::io::Result<()> {
    let mut stream = TcpStream::connect("127.0.0.1:8080")?;
    for _ in 0..10 {
        let mut input = String::new();
        io::stdin()
            .read_line(&mut input)
            .expect("Failed to read from stdin");
        stream
            .write(input.as_bytes())
            .expect("Failed to write to stream");

        let mut reader = BufReader::new(&stream);
        let mut buffer: Vec<u8> = Vec::new();
        reader
            .read_until(b'\n', &mut buffer)
            .expect("Could not read into buffer");
        println!("{}", 
            str::from_utf8(&buffer).expect("Could not write buffer as string"));
        println!("");
    }
    Ok(())
}

在本例子中，我們使用了io庫讀取一些內容。

  • 從標準輸入讀取
    BufRead是一種型別的Reader，它具有一個內部緩衝區，允許它執行其它讀取方式。
    例如，在不使用緩衝區的情況下，逐行讀取效率低下，因此，如果要逐行讀取，則需要BufRead，它包括read_line方法和行迭代器。
    標準輸入實現了BufRead，例子如下：

    use std::io;
use std::io::prelude::*;
let stdin = io::stdin();
for line in stdin.lock().lines() {
  println!("{}", line.unwrap());
}

  • BufReader
    BufReader每次讀取較多的內容，並且在記憶體中維護讀取的結果，減少Read系統呼叫的次數，提高效率。
    BufReader使用例子：

    use std::io::prelude::*;
use std::io::BufReader;
use std::fs::File;
fn main() -> std::io::Result<()> {
  let f = File::open("log.txt")?;
  let mut reader = BufReader::new(f);

  let mut line = String::new();
  let len = reader.read_line(&mut line)?;
  println!("First line is {} bytes long", len);
  Ok(())
}
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