深入Node TCP模块的理解

1. TCP

Node.js中,提供了net模块用来实现TCP服务器和客户端的通信。

1.1 TCP服务器

net.createServer([options][, connectionListener])

  • options.allowHalfOpen 是否允许单方面连接,默认值为false
  • connectionListener参数用于指定当客户端与服务器建立连接时所要调用的回调函数,回调中有一个参数socket,指的是TCP服务器监听的socket端口对象

也可以通过监听connection事件的方式来指定监听函数

server.on('connection',function(socket){});

1.1.1 启动TCP服务器

可以使用listen方法通知服务器开始监听客户端的连接

server.listen(port,[host],[backlog],[callback])

  • port 必须指定的端口号
  • host 指定需要监听的IP地址或主机名,如果省略的话服务器将监听来自于任何客户端的连接
  • backlog指定位于等待队列中的客户端连接的最大数量,默认值为511

server.on('listening',function(){});

1.1.2 使用TCP服务器

let net = require('net');

let server = net.createServer(function(socket){

console.log('客户端已连接');

});

server.listen(8080,'localhost',function(){

console.log('服务器开始监听');

});

1.1.3 address

server.address()

  • port 端口号
  • address TCP服务器监听的地址
  • family 协议的版本

1.1.4 getConnections

查看当前与TCP服务器建立连接的客户端的连接数量以及设置最大连接数量

server.getConnections(callback);

server.maxConnections = 2;

1.1.5 close

使用close方法可以显式拒绝所有的客户端的连接请求,当所有已连接的客户端关闭后服务器会自动关闭,并触发服务器的close事件。

server.close();

server.on('close',callback);

1.2 socket

1.2.1 address

net.Socket代表一个socket端口对象,它是一个可读可写流。

let net = require('net');

let util = require('util');

let server = net.createServer(function(socket){

server.getConnections((err,count)=>{

server.maxConnections = 1;

console.log('最大连接数量%d,当前连接数量%d',server.maxConnections,count);

});

let address = socket.address();

console.log('客户端地址 %s',util.inspect(address));

});

1.2.2 读取数据

let server = net.createServer(function (socket) {

socket.setEncoding('utf8');

socket.on('data', function (data) {

console.log('本次收到的内容为%s,累计收到的字节数是%d', data, socket.bytesRead);

});

});

1.2.3 监听关闭事件

let server = net.createServer(function (socket) {

socket.on('end', function () {

console.log('客户端已经关闭');

});

});

1.2.4 pipe

pipe方法可以将客户端发送的数据写到文件或其它目标中。

socket.pipe(destinatin,[options]);

options.end 设置为false时当客户端结束写操作或关闭后并不会关闭目标对象,还可以继续写入数据

let net = require('net');

let path = require('path');

let ws = require('fs').createWriteStream(path.resolve(__dirname, 'msg.txt'));

let server = net.createServer(function (socket) {

socket.on('data', function (data) {

console.log(data);

});

socket.pipe(ws, { end: false });

socket.on('end', function () {

ws.end('over', function () {

socket.unpipe(ws);

});

});

});

1.2.5 unpipe

const net = require('net');

const path = require('path');

let file = require('fs').createWriteStream(path.join(__dirname, 'msg.txt'));

let server = net.createServer(function (socket) {

socket.pipe(file, {

end: false

});

setTimeout(function () {

file.end('bye bye');

socket.unpipe(file);

}, 5000);

// socket.on('end', function () {

// file.end('bye bye');

// });

});

server.listen(8080);

1.2.5 pause&resume

pause 可以暂停 data 事件触发,服务器会把客户端发送的数据暂存在缓存区里

const net = require('net');

const net = require('net');

const path = require('path');

let file = require('fs').createWriteStream(path.join(__dirname, 'msg.txt'));

let server = net.createServer(function (socket) {

socket.pause();

setTimeout(function () {

socket.resume();

socket.pipe(file);

}, 10 * 1000);

});

server.listen(8080);

1.2.6 setTimeout

let net = require('net');

let path = require('path');

let ws = require('fs').createWriteStream(path.resolve(__dirname, 'msg.txt'));

let server = net.createServer(function (socket) {

socket.setTimeout(5 * 1000);

socket.pause();

socket.on('timeout', function () {

socket.pipe(ws);

});

//socket.setTimeout(0);取消超时时间的设置

});

server.listen(8080);

1.2 TCP客户端

1.2.1 创建TCP客户端

let socket = new net.Socket([options])

  • fd socket文件描述符
  • type 客户端所有协议
  • allowHalfOpen 是否允许半连接,服务器收到FIN包时不回发FIN包,可以使服务器可以继续向客户端发数据

socket.connect(port, host, callback);

socket.on('connect', callback);

1.2.2 向服务器端写入数据、end 、error、destroy,close

  • write表示向服务器写入数据
  • end 用于结束连接
  • error 连接发生错误
  • destroy 销毁流
  • close 表示连接关闭成功,hasError=true代表有可能有错误

socket.write(data,[encoding],[callback]);

let net = require('net');

let server = net.createServer(function (socket) {

console.log("客户端已经连接");

socket.setEncoding('utf8');

socket.on('data', function (data) {

console.log("已接收客户端发送的数据:%s", data);

socket.write('服务器:' + data);

})

socket.on('error', function (err) {

console.log('与客户端通信过程中发生了错误,错误编码为%s', err.code);

socket.destroy();

});

socket.on('end', function (err) {

console.log('客户端已经关闭连接');

socket.destroy();

});

socket.on('close', function (hasError) {

console.log(hasError ? '异常关闭' : '正常关闭');

});

});

server.listen(808, function () {

let client = new net.Socket();

client.setEncoding('utf8');

client.connect(808, '127.0.0.1', function () {

console.log('客户端已连接');

client.write('hello');

setTimeout(function () {

client.end('byebye');

}, 5000);

});

client.on('data', function (data) {

console.log('已经接收到客户端发过来的数据:%s', data);

});

client.on('error', function (err) {

console.log('与服务器通信过程中发生了错误,错误编码为%s', err.code);

client.destroy();

});

});

1.2.3 close

停止server接受建立新的connections并保持已经存在的connections

server.getConnections((err, count) => {

if (count == 2) server.close();

});

1.2.4 unref&ref

unref方法指定发客户端连接被全部关闭时退出应用程序 如果将allowHalfOpen方法,必须使用与客户端连接的socket端口对象的end 方法主动关闭服务器端连接

let net = require('net');

let server = net.createServer({ allowHalfOpen: true }, function (socket) {

console.log("客户端已经连接");

socket.setEncoding('utf8');

socket.on('data', function (data) {

console.log("已接收客户端发送的数据:%s", data);

socket.write('服务器确认数据:' + data);

})

socket.on('error', function (err) {

console.log('与客户端通信过程中发生了错误,错误编码为%s', err.code);

socket.destroy();

});

socket.on('end', function (err) {

console.log('客户端已经关闭连接');

socket.end();

server.unref();

});

socket.on('close', function (hasError) {

if (hasError) {

console.log('由于错误导致socket关闭');

server.unref();

} else {

console.log('端口正常关闭');

}

});

server.getConnections((err, count) => {

if (count == 2) server.close();

});

});

server.listen(808, function () { });

server.on('close', function () {

console.log('服务器关闭');

});

1.2.5 bufferSize

write的返回值和bufferSize属性值

let server = net.createServer({ allowHalfOpen: true }, function (socket) {

console.log("客户端已经连接");

socket.setEncoding('utf8');

let rs = fs.createReadStream(path.resolve(__dirname, 'a.txt'), { highWaterMark: 2 });

rs.on('data', function (data) {

let flag = socket.write(data);

console.log("flag:", flag);

console.log('缓存字节:' + socket.bufferSize);

console.log('已发送字节:' + socket.bytesWritten);

})

socket.on('data', function (data) {

console.log('data', data);

});

socket.on('drain', function (err) {

"缓存区已全部发送"

});

});

1.2.6 keepAlive

当服务器和客户端建立连接后,当一方主机突然断电、重启、系统崩溃等意外情况时,将来不及向另一方发送FIN包,这样另一方将永远处于连接状态。 可以使用setKeepAlive方法来解决这一个问题

socket.setKeepAlive([enaable],[initialDelay]);

  • enable 是否启用嗅探,为true时会不但向对方发送探测包,没有响应则认为对方已经关闭连接,自己则关闭连接
  • initialDelay 多久发送一次探测包,单位是毫秒

1.2.7 聊天室1.0

/**

* 1.创建一个服务器

* 2. 客户端可以连接服务器

* 3.客户端可以发言,然后广播给大家

* 4.客户端连接和退出后都要通知大家。

* 5.显示当前的在线人数

*/

let net = require('net');

let util = require('util');

let clients = {};

let server = net.createServer(function (socket) {

server.getConnections(function (err, count) {

socket.write(`weclome,there is ${count} users now,please input your username\r\n`);

});

let nickname;

socket.setEncoding('utf8');

socket.on('data', function (data) {

data = data.replace(/\r\n/, '');

if (data == 'byebye') {

socket.end();

} else {

if (nickname) {

broadcast(nickname, `${nickname}:${data}`);

} else {

nickname = data;

clients[nickname] = socket;

broadcast(nickname, `welcome ${nickname} joined us!`);

}

}

});

socket.on('close', function () {

socket.destroy();

});

}).listen(8088);

function broadcast(nickname, msg) {

for (let key in clients) {

if (key != nickname) {

clients[key].write(msg + '\r\n');

clients[nickname].destroy();

delete clients[nickname];

}

}

}

1.2.8 聊天室2.0

var key = scoket.remoteAddress+':'+socket.remotePort;

users[key] = {name:'匿名',socket};

socket.on('data',function(){

parse(data);

});

function parse(msg){

swtich(msg.type){

case 'secret':

secret(msg.user,msg.text);

break;

}

case 'boardcast':

boardcast(message.text);

break;

case 'cname':

cname(messsage.text);

break;

case 'list':

list();

break;

default:

socket.write('不能识别命令');

break;

}

function secret(user,text){

}

function boardcast(text){

}

function cname(text){

}

function list(){

}

b:text 广播

c:nickname:text 私聊

n:nickname 改名

l 列出在线用户列表

on('data',function(data){

if(data == 'quit){

}else if(data == 'help'){

}else(){

write(data);

}

});

function convert(){

}

1.3 类方法

  • isIP 判断字符串是否是IP
  • isIPv4 判断字符串是否是IPv4地址
  • isIPv6 判断字符串是否是IPv6地址

2. UDP

2.1 创建socket

let socket = dgram.createSocket(type,[callback]);

socket.on('messsage',function(msg,rinfo){});

  • type 必须输入,制定时udp4还是udp6
  • callback 从该接口接收到数据时调用的回调函数

    • msg 接收到的数据
    • rinfo 信息对象

      • address 发送着的地址
      • family ipv4还是ipv6
      • port 发送者的socket端口号
      • size 发送者所发送的数据字节数

socket.bind(port,[address],[callback]);

socket.on('listening',callabck;

  • port 绑定的端口号
  • address 监听的地址
  • callback 监听成功后的回调函数

2.2 向外发送数据

如果发送数据前还没有绑定过地址和端口号,操作系统将为其分配一个随机端口并可以接收任何地址的数据

socket.send(buf,offset,length,port,address,[callback]);

  • buffer 代表缓存区
  • offset 从缓存区第几个字节开始发
  • length 要发送的字节数
  • port 对方的端口号
  • address 接收数据的socket地址
  • callback 制定当数据发送完毕时所需要的回调函数

    • err 错误对象
    • byets 实际发送的字节数

2.3 address

获取此socket相关的地址信息

let address = socket.address();

  • port
  • address
  • family

2.4 UDP服务器

var dgram = require('dgram');

var socket = dgram.createSocket('udp4');

socket.on('message',function(msg,rinfo){

console.log(msg.toString());

console.log(rinfo);

socket.send(msg,0,msg.length,rinfo.port,rinfo.address);

});

socket.bind(41234,'localhost');

2.5 UDP客户端

var dgram = require('dgram');

var socket = dgram.createSocket('udp4');

socket.on('message',function(msg,rinfo){

console.log(msg.toString());

console.log(rinfo);

});

socket.setTTL(128);

socket.send(new Buffer('zz'),0,6,41234,'localhost',function(err,bytes){

console.log('发送了个%d字节',bytes);

});

socket.on('error',function(err){

console.error(err);

});

2.6 广播

创建一个UDP服务器并通过该服务器进行数据的广播

2.6.1 服务器

let dgram = require('dgram');

let server = dgram.createSocket('udp4);

server.on('message',function(msg){

let buf = new Bufffer('已经接收客户端发送的数据'+msg);

server.setBroadcast(true);

server.send(buf,0,buf.length,41235,"192.168.1.255");

});

server.bind(41234,'192.168.1.100');

2.6.2 客户端

let dgram = require('dgram');

let client = dgram.createSocket('udp4);

client.bind(41235,'192.168.1.102);

let buf = new Buffer('hello');

client.send(buf,0,buf.length,41234,'192.168.1.100');

client.on('message',function(msg,rinfo){

console.log('received : ',msg);

});

2.7 组播

所谓的组播,就是将网络中同一业务类型进行逻辑上的分组,从某个socket端口上发送的数据只能被该组中的其他主机所接收,不被组外的任何主机接收。

实现组播时,并不直接把数据发送给目标地址,而是将数据发送到组播主机,操作系统将把该数据组播给组内的其他所有成员。

在网络中,使用D类地址作为组播地址。范围是指 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255,分为三类

  • 局部组播地址: 224.0.0.0 ~ 224.0.0.255 为路由协议和其他用途保留
  • 预留组播地址: 224.0.1.0 ~ 238.255.255.255 可用于全球范围或网络协议
  • 管理权限组播地址 : 239.0.0.0 ~ 239.255.255.255 组织内部使用,不可用于Internet

把该socket端口对象添加到组播组中。

socket.addMembership(multicastAddress,[multicastInterface]);

  • multicastAddress 必须指定,需要加入的组播组地址
  • multicastInterface 可选参数,需要加入的组播组地址

socket.dropMembership(multicastAddress,[multicastInterface]);

socket.setMulticastTTL(ttl);

socket.setMulticastLoopback(flag);

2.7.1 服务器

let dgram = require('dgram');

let server = dgram.createSocket('udp4');

server.on('listening',function(){

server.MulticastTTL(128);

server.setMulticastLoopback(true);

server.addMembership('230.185.192.108');

});

setInterval(broadcast,1000);

function broadcast(){

let buffer = Buffer.from(new Date().toLocaleString());

server.send(buffer,0,buffer.length,8080,"230.185.192.108");

}

2.7.2 客户端

let dgram = require('dgram');

let client = dgram.createSocket('udp4');

client.on('listening',function(){

client.addMembership('230.185.192.108');

});

client.on('message',function(message,remote){

console.log(message.toString());

});

client.bind(8080,'192.168.1.103');

以上是 深入Node TCP模块的理解 的全部内容, 来源链接: utcz.com/z/342085.html

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