# TCP-SCANNER

**Repository Path**: pagliacci1337/tcp-scanner

## Basic Information

- **Project Name**: TCP-SCANNER
- **Description**: 学习杨旭老师的项目视频
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: https://www.bilibili.com/video/BV13K4y1a7dt/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=630785c0523269065bf703207f002a47
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2023-02-28
- **Last Updated**: 2023-03-01

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

- TCP，也就是***传输控制协议***（Transmission Control Protocol）。
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>这是一个使用Go语言编写的TCP端口扫描器程序，其中包含了两个版本的端口扫描方法。

第一个版本是非并发扫描方法，使用了一个for循环遍历所有要扫描的端口，然后逐个进行扫描并输出扫描结果。
第二个版本是使用并发的方法进行扫描。在主函数中使用了一个等待组（sync.WaitGroup），在for循环中使用了匿名函数来实现并发扫描。每个匿名函数负责扫描一个端口，如果该端口开放，则输出扫描结果。使用等待组来等待所有并发的任务完成后再结束程序，并输出扫描的总耗时。
该程序使用了net包来进行TCP连接，并使用了fmt包来进行输出。在使用并发扫描的过程中，使用了sync包中的等待组来实现并发任务的等待。

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## 这个项目涉及了以下知识点：

-   Go 语言的基础语法
-   并发编程
-   网络编程：TCP 连接、IP 地址、端口等
-   通道和通道缓冲区
-   切片和排序

## 作为面试官，我可能会就以下问题向面试者提问：

 - 1. 为什么使用 `net.Dial` 进行 TCP 连接测试？
答案： `net.Dial` 可以用于建立 TCP 连接，并返回一个 `net.Conn` 对象，因此可以使用该函数进行 TCP 连接测试。    

- 2. 为什么使用并发的方式进行 TCP 连接测试？
答案：并发可以提高程序的效率，尤其是在大规模的 TCP 连接测试中，通过并发可以同时测试多个目标地址的连接状态，可以大大缩短测试的时间。

- 3. 为什么使用 `sync.WaitGroup` 进行并发控制？  
答案： `sync.WaitGroup` 是一个同步工具，可以用于等待一组并发操作完成后再继续执行其他操作。在本例中，可以使用 `sync.WaitGroup` 来等待所有的并发连接测试任务完成后再输出总共用时。
程序运行时需要输入测试地址吗？
答案：不需要。在程序中已经硬编码了需要测试的 IP 地址和端口范围。如果需要测试其他 IP 地址和端口，可以直接修改程序中的代码。
  
- 4. 为什么使用并发扫描比非并发扫描更快？ 
 答：并发扫描可以同时进行多个连接的建立和关闭，避免了单线程下的等待时间，从而提高了效率。
    
-  5. 在代码中使用了sync.WaitGroup，请简述其作用。 
答：sync.WaitGroup用于等待一组goroutine的执行完成，当所有goroutine执行完毕后，主函数才会结束。在本代码中，使用sync.WaitGroup保证了所有扫描操作都完成后再输出程序执行时间。
    
 - 6. 为什么扫描的端口范围是21到120？
答：这个范围是作者设定的，可能是因为作者想要扫描一些常用的端口。一般情况下，端口范围会根据具体的需求进行设定，例如扫描所有的常用端口（1到65535）或者只扫描某一个特定的端口。

- 7. 为什么在 `worker()` 函数中使用 `continue` 而不是 `return` 来结束迭代？
答：因为 `worker()` 函数是在一个 goroutine 中运行的，如果使用 `return` 语句来结束迭代，那么会直接退出 goroutine，导致该 goroutine 不再接收新的任务。使用 `continue` 语句来结束迭代，可以确保 goroutine 仍然可以接收新的任务。

- 8. 如果将 `res` 通道的缓冲区大小改为 1，会发生什么？
答：当 `res` 通道的缓冲区大小为 1 时，如果有多个 worker 函数同时完成任务，其中的一些结果可能会被覆盖。如果在处理扫描结果时需要保证结果的完整性，那么需要使用一个更大的缓冲区，或者使用无缓冲通道来避免数据丢失。

- 9. 在 `worker()` 函数中，为什么要使用 `fmt.Sprintf()` 函数来构建地址字符串？
答：因为在 Go 中，字符串和其他数据类型之间不能直接进行拼接操作。使用 `fmt.Sprintf()` 函数可以方便地将其他数据类型转换为字符串，并将它们拼接在一起。

- 10. 如果要增加这个扫描器的并发性能，可以怎么做？
答：可以通过以下方式来增加扫描器的并发性能：
调整 worker 数量：根据实际情况调整 `worker()` 函数的数量，以利用多核 CPU 的优势。
使用连接池：将 TCP 连接池化，以减少连接创建和销毁的开销。 
使用更高效的扫描技术：使用更高效的端口扫描技术，如 SYN 扫描、TCP 连接扫描等。
使用更灵活的通道选择机制：使用 `select` 语句等更灵活的通道选择机制来处理通道阻塞的问题，以提高扫描速度。

- 11.  在并发编程中，如何避免竞态条件？
答：竞态条件（Race Condition）指多个线程对同一数据进行读写操作，由于执行顺序不确定，结果可能无法预测。为了避免竞态条件，可以采用以下方法：
互斥锁：通过互斥锁（Mutex）来限制同一时间只有一个线程能够访问共享资源。
读写锁：当多个线程同时读取同一个资源时，可以使用读写锁（RWMutex）来提高并发效率。
原子操作：通过原子操作来保证某个变量的读写操作的原子性，从而避免竞态条件。

- 12. 在网络编程中，如何保证数据传输的可靠性？
答：网络编程中数据传输的可靠性是一个重要的问题。为了保证数据传输的可靠性，可以采用以下方法：
 TCP 协议：TCP 是一种可靠的传输协议，它通过连接管理、数据分段、确认机制、超时重传等机制保证了数据的可靠传输。
序列号与确认机制：TCP 协议采用序列号和确认机制来保证数据的传输可靠性。发送方将每个数据段都打上序列号，并等待接收方的确认信息。接收方收到数据后，会回复确认信息，并将下一个期望收到的数据段的序列号告诉发送方。如果发送方在超时时间内没有收到确认信息，则会重新发送数据段。
滑动窗口机制：TCP 协议还采用滑动窗口机制来提高数据的传输效率。发送方和接收方都维护着一个滑动窗口，用于控制数据的发送和接收。发送方通过滑动窗口来控制发送数据的数量和速度，接收方通过滑动窗口来控制可以接收的数据段数量和顺序。
快速重传和快速恢复机制：TCP 协议还采用了快速重传和快速恢复机制，用于处理数据丢失和网络拥塞等问题。当接收方发现数据丢失时，会发送重复的确认信息，以便发送方尽快重新发送数据。当发送方发现网络拥塞时，会通过快速恢复机制减少发送数据的数量，以便网络尽快恢复。

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