Node.js之網(wǎng)絡(luò)通訊模塊實(shí)現(xiàn)淺析

前言

想必我們?cè)谟肗ode.js用的最多的應(yīng)該是創(chuàng)建http服務(wù)，所以對(duì)于每個(gè)Web開(kāi)發(fā)工程師而言，Node.js的網(wǎng)絡(luò)相關(guān)模塊學(xué)習(xí)是必不可少。

Node.js的網(wǎng)絡(luò)模塊架構(gòu)

在Node.js的模塊里面，與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的模塊有Net、DNS、HTTP、TLS/SSL、HTTPS、UDP/Datagram，除此之外，還有v8底層相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)模塊有tcp_wrap.cc、udp_wrap.cc、pipe_wrap.cc、stream_wrap.cc等等，在Javascript層以及C++層之間通過(guò)process.binding進(jìn)行橋接相互通信。

Net模塊

Net模塊提供了一些用于底層的網(wǎng)絡(luò)通信接口，包括創(chuàng)建服務(wù)器以及客戶端，其中HTTP模塊也是基于Net模型的上層封裝，在Net模塊里面主要提供net.Server以及net.Socket

創(chuàng)建TCP服務(wù)端

創(chuàng)建一個(gè)TCP服務(wù)器，可以通過(guò)使用構(gòu)造函數(shù)new net.Server或者使用工廠方法net.createServer，這兩個(gè)方法都會(huì)返回一個(gè)net.Server類(lèi)，可接收兩個(gè)可選參數(shù)。

var net = require('net');

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

  socket
    .on('data',function(data){
      console.log('socket data',data.toString());
      socket.write( data.toString() );
    })
    .on('end',function(){
      console.log('socket end')
    })
    .on('error',function(error){
      console.log('socket error',error);
    });
});

server.listen(56200,function(){
  console.log('server run at ',server.address());
});

server.on('error',function(err){
  throw err;
});
// 執(zhí)行后：server run at { address: '::', family: 'IPv6', port: 56200 }

在listen監(jiān)聽(tīng)的時(shí)候沒(méi)有指定端口的話會(huì)自動(dòng)隨意監(jiān)聽(tīng)一個(gè)端口，創(chuàng)建完成一個(gè)TCP服務(wù)器后，使用tenlent 0.0.0.0 56200，鏈接后可與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。通過(guò)createServer實(shí)例化一個(gè)服務(wù)后，服務(wù)會(huì)去監(jiān)聽(tīng)客戶端請(qǐng)求，與客戶端建立了鏈接之后會(huì)在回調(diào)里面拋出建鏈的net.Socket對(duì)象。

創(chuàng)建TCP客戶端

創(chuàng)建一個(gè)TCP客戶端鏈接可以使用構(gòu)造函數(shù)new net.Socket或者其工廠方法net.createConnection,創(chuàng)建成功后都會(huì)返回一個(gè)net.Socket實(shí)例。

var net = require('net');

var client = net.createConnection({port:56200,host:'localhost'});

client.on('connect',function(){
  console.log('client connect');
});

client.on('data',function(data){
  console.log('client data',toString());
});

client.on('error',function(error){
  throw error;
});

client.on('close',function(){
  console.log('client close');
});

Socket

socket是啥這里就不做詳細(xì)的闡述了，下面主要了解下net.Socket這個(gè)構(gòu)造體主要有提供一些什么方法、監(jiān)聽(tīng)事件的使用。

相關(guān)事件

1. connect : 當(dāng)客戶端與服務(wù)端成功建立鏈接之后觸發(fā)，如果鏈接不上服務(wù)器直接拋出error事件錯(cuò)誤然后退出node進(jìn)程。
2. data : 當(dāng)客戶端收到服務(wù)器傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)或者是客戶端傳送給服務(wù)器的數(shù)據(jù)的時(shí)候觸發(fā)回調(diào)。
3. end : 當(dāng)另外一側(cè)發(fā)送FIN包斷開(kāi)的時(shí)候觸發(fā)，默認(rèn)情況下面 (allowHalfOpen == false)socket會(huì)自我銷(xiāo)毀(如果寫(xiě)入待處理隊(duì)列里面還沒(méi)正式響應(yīng)回包)，但是我們可以設(shè)置allowHalfOpen參數(shù)為true，這樣可以繼續(xù)往該socket里面寫(xiě)數(shù)據(jù)，但是我們需要自己去調(diào)用 end 方法去消耗這個(gè)socket，不然可能會(huì)造成句柄泄漏。
4. close : 鏈接斷開(kāi)的時(shí)候觸發(fā)，但是如果在傳輸?shù)倪^(guò)程中有錯(cuò)誤的話這里會(huì)在回調(diào)函數(shù)里面拋出 error。
5. timeout : 當(dāng)socket超時(shí)空閑的時(shí)候觸發(fā)，如果要在隊(duì)列里面銷(xiāo)毀需要手動(dòng)去調(diào)close方法。
6. lookup : 域名解析完成的時(shí)候觸發(fā)。
7. drain : 寫(xiě)完緩存的時(shí)候觸發(fā)，可使用在上傳大小限制中。
   

相關(guān)方法

1. write() : 服務(wù)端給客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)或者是客戶端給服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù)。
2. address() : 獲取服務(wù)綁定的socket的IP地址，返回對(duì)象有三個(gè)屬性，分別為端口、host以
3. 及IPvX版本。
4. end() : 半關(guān)閉socket，會(huì)發(fā)送一個(gè)FIN包，服務(wù)器仍然可能發(fā)送一些數(shù)據(jù)，也可以這樣調(diào)用socket.end(data,encoding)。
5. pause() : 暫停讀取數(shù)據(jù)，可以用作對(duì)數(shù)據(jù)上傳限制。
6. resume() : 繼續(xù)數(shù)據(jù)讀取。
7. setEncoding() : 設(shè)置數(shù)據(jù)流的獲取格式。
8. setKeepAlive() : 允許/禁止keep-alive功能。
9. setNoDelay() : 禁止Nagele算法，TCP鏈接默認(rèn)使用Nagle算法，它們?cè)诎l(fā)送之前數(shù)據(jù)會(huì)被緩存。這是為true的話在每次socket.write()的時(shí)候會(huì)立即發(fā)送數(shù)據(jù)，默認(rèn)為true。
10. setTimeout() : 當(dāng)一個(gè)空閑的socket在多少秒后不活躍會(huì)被接受到timeout事件，但是該socket不會(huì)停止銷(xiāo)毀，需要手動(dòng)調(diào)用end()或者destroy()。表示禁止空閑超時(shí)。
    

相關(guān)屬性

1. bufferSize : 當(dāng)前緩存的等待被發(fā)送的字符串的數(shù)量。
2. bytesRead : 收到的字節(jié)的數(shù)量。
3. bytesWritten : 發(fā)送的字節(jié)的數(shù)量
4. destroyed : 標(biāo)識(shí)鏈接是否已經(jīng)被破壞，一旦被破環(huán)，就不用使用該鏈接來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。
5. localAddress : 遠(yuǎn)程客戶端鏈接本地地址的host。如果我們監(jiān)聽(tīng)服務(wù)的host是0.0.0.0，而客戶端鏈接的是'192.168.1.1'，最后的值是后者。
6. localPort : 本地的端口。
7. remoteAddress : 客戶端IP，如果socket已經(jīng)是destryed的話，該值為undefined。
8. remoteFamily : 客戶端是IPvX

回包異常處理

服務(wù)器從客戶端接受到需要處理的數(shù)據(jù)后進(jìn)入處理環(huán)節(jié)，再業(yè)務(wù)邏輯處理完成之前如果socket以外斷開(kāi)的話，待服務(wù)器再給客戶端回報(bào)的時(shí)候會(huì)直接響應(yīng)error事件并報(bào)錯(cuò)Error : This socket has benn ended by the other part，所以在回報(bào)之前服務(wù)端需要先判斷該socket是否被銷(xiāo)毀，如果沒(méi)有被銷(xiāo)毀則回包，如果已經(jīng)斷開(kāi)則銷(xiāo)毀：

var net = require('net');
var biz = require('./biz');
var server = net.createServer(function(socket){

  socket
    .on('data',function(data){
      biz.do(data)
        .then(function(){
          if( !socket.destroyed ) {
            socket.write( data.toString() );
          } else {
            // do some report
            socket.destry();
          }
        })
        .catch(function(){
          !socket.destroyed && socket.end('server handler error');
        });
      
    })
    .on('end',function(){
      console.log('socket end')
    })
    .on('error',function(error){
      console.log('socket error',error);
    });
});

server.listen(56200,function(){
  console.log('server run at ',server.address());
});

server.on('error',function(err){
  throw err;
});

限制客戶端數(shù)據(jù)大小

對(duì)請(qǐng)求大小限制是服務(wù)安全里面比不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，服務(wù)端不能無(wú)限大小的去接受客戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的所有數(shù)據(jù)，而限制大小就是第一道門(mén)檻。

var net = require('net');
var MAX_REQUEST_BYTES = 2 * 1024 * 1024; // 2M
var server = net.createServer(function(socket){

  socket
    .on('data',function(data){
      
      if(data.bytesRead > MAX_REQUEST_BYTES) {
        socket.pause();
        socket.end('data is too big, forbidden');
        // do some report
      }
    })
    .on('end',function(){
      console.log('socket end')
    })
    .on('error',function(error){
      console.log('socket error',error);
    });
});

server.listen(56200,function(){
  console.log('server run at ',server.address());
});

server.on('error',function(err){
  throw err;
});

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持億速云。