100行代码实现一个高性能网络转发小工具

使用场景就不说了，可以支持任意TCP网络数据转发

用 google 搜索，有很多这样的代码片段，但是作为一个小工具，都不完整，比如没有参数解析，打印都是print，而不是规范的日志，有些异常也没有处理

下面通过104行代码，完成一个麻雀虽小，但是五脏六腑都齐全的小工具

命令行解析

对于一个命令行工具，参数解析是第一步, 也可能是用户使用你的工具交互的首选途径，不管其他参数如何，总的需要一个-v，打印下程序的版本吧

golang的命令行有很多强大的第三方库, 比如cobra , kingpin 等，但是既然定位是小工具，编译的二进制越少约好，所有只用了官方的flag实现

var (
    version string
)

func ParseArgs() (string, string) {
    listenAddr := flag.String("l", ":8080", "listen address")
    forwardAddr := flag.String("f", "", "forwarding address")
    flagVersion := flag.Bool("v", false, "print version")

    flag.Parse()

    if *flagVersion {
        fmt.Println("version:", version)
        os.Exit(0)
    }

    if *forwardAddr == "" {
        flag.Usage()
        os.Exit(0)
    }

    return *listenAddr, *forwardAddr
}

version 是一个全局变量，可以在编译时使用 -ldflags "-X main.version={{now | date "2006-01-02T15:04:05"}}" 指定工具版本

这个函数实现了参数定义，参数校验，Usage 打印等，基本满足小工具的使用了

TCP Serve

func ListenAndServe(listenAddr string, forwardAddr string) {
    ln, err := net.Listen("tcp", listenAddr)
    if err != nil {
        log.Fatalf("listen addr %s failed: %s", listenAddr, err.Error())
    }

    log.Printf("accept %s to %s\n", listenAddr, forwardAddr)

    for {
        conn, err := ln.Accept()
        if err != nil {
            log.Printf("accept %s error: %s\n", listenAddr, err.Error())
        }

        go HandleRequest(conn, forwardAddr)
    }
}

对于接受网络请求，需要启动一个TCP服务，这里需要处理下端口冲突异常，启动日志等，最后通过一个死循环，对于每一个请求，启动一个goroute 处理

golang实现就是这么简单

请求处理

对于请求，HTTP 服务一般是对象 Request 做处理，返回一个 Response，这里实现也是类似

只是我们是网络转发，所有先通过net.Dialer拨号，连接到远程服务器再说

这里要注意下拨号超时，搜索了很多代码片段，清一色的net.Dial直接使用，对应远端是个错误地址也不知道，所以注意加下超时和错误日志

func HandleRequest(conn net.Conn, forwardAddr string) {
    d := net.Dialer{Timeout: time.Second * 10}

    proxy, err := d.Dial("tcp", forwardAddr)
    if err != nil {
        log.Printf("try connect %s -> %s failed: %s\n", conn.RemoteAddr(), forwardAddr, err.Error())
        conn.Close()
        return
    }
    log.Printf("connected: %s -> %s\n", conn.RemoteAddr(), forwardAddr)

    Pipe(conn, proxy)
}

作为透明的数据转发，连接后，就需要转发数据，这里单独用一个函数Pipe处理io请求

数据转发

func Pipe(src net.Conn, dest net.Conn) {
    var (
        readBytes  int64
        writeBytes int64
    )
    ts := time.Now()

    wg := sync.WaitGroup{}
    wg.Add(1)

    closeFun := func(err error) {
        dest.Close()
        src.Close()
    }

    go func() {
        defer wg.Done()
        n, err := io.Copy(dest, src)
        readBytes += n
        closeFun(err)
    }()

    n, err := io.Copy(src, dest)
    writeBytes += n
    closeFun(err)

    wg.Wait()
    log.Printf("connection %s -> %s closed: readBytes %d, writeBytes %d, duration %s", src.RemoteAddr(), dest.RemoteAddr(), readBytes, writeBytes, time.Now().Sub(ts))
}

命令行入口 - main

没啥好说点， 固定的函数名main，固定的package main, 调用参数解析，直接启动服务即可

func main() {
    listenAddr, forwardAddr := ParseArgs()
    ListenAndServe(listenAddr, forwardAddr)
}

结束

包含import, 空号，一共104行, 完整代码 Gist 查看 -> 传送门

编译: Taskfile.yml 格式

build:
    desc: Build the go binary.
    cmds:
      - go build -tags netgo -ldflags "-X main.version={{now | date "2006-01-02T15:04:05"}}" -v -o build/thanos -i cmd/forwarding/forwarding.go

大小 ~ 3Mb，果然小巧, 而且自带跨平台天赋，在 mac, linus, windows, arm路由器下运行都没有问题

使用示例：

-h 打印命令行标准, -v 打印版本，可以看到转发请求和io统计，时间等