使用nodejs怎么對tcp連接進行處理

今天就跟大家聊聊有關(guān)使用nodejs怎么對tcp連接進行處理，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

int uv_tcp_listen(uv_tcp_t* tcp, int backlog, uv_connection_cb cb) {
 // 設(shè)置處理的請求的策略，見下面的分析
 if (single_accept == -1) {
  const char* val = getenv("UV_TCP_SINGLE_ACCEPT");
  single_accept = (val != NULL && atoi(val) != 0); /* Off by default. */
 }
 if (single_accept)
  tcp->flags |= UV_HANDLE_TCP_SINGLE_ACCEPT;
 // 執(zhí)行bind或設(shè)置標(biāo)記
 err = maybe_new_socket(tcp, AF_INET, flags);
 // 開始監(jiān)聽
 if (listen(tcp->io_watcher.fd, backlog))
  return UV__ERR(errno);
 // 設(shè)置回調(diào)
 tcp->connection_cb = cb;
 tcp->flags |= UV_HANDLE_BOUND;
 // 設(shè)置io觀察者的回調(diào)，由epoll監(jiān)聽到連接到來時執(zhí)行
 tcp->io_watcher.cb = uv__server_io;
 // 插入觀察者隊列，這時候還沒有增加到epoll，poll io階段再遍歷觀察者隊列進行處理（epoll_ctl）
 uv__io_start(tcp->loop, &tcp->io_watcher, POLLIN);

 return 0;
}

我們看到，當(dāng)我們createServer的時候，到Libuv層就是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編程的邏輯。這時候我們的服務(wù)就啟動了。在poll io階段，我們的監(jiān)聽型的文件描述符和上下文（感興趣的事件、回調(diào)等）就會注冊到epoll中。正常來說就阻塞在epoll。那么這時候有一個tcp連接到來，會怎樣呢？epoll首先遍歷觸發(fā)了事件的fd，然后執(zhí)行fd上下文中的回調(diào)，即uvserver_io。我們看看uvserver_io。

void uv__server_io(uv_loop_t* loop, uv__io_t* w, unsigned int events) {
 // 循環(huán)處理，uv__stream_fd(stream)為服務(wù)器對應(yīng)的fd
 while (uv__stream_fd(stream) != -1) {
  // 通過accept拿到和客戶端通信的fd，我們看到這個fd和服務(wù)器的fd是不一樣的
  err = uv__accept(uv__stream_fd(stream));
  // uv__stream_fd(stream)對應(yīng)的fd是非阻塞的，返回這個錯說明沒有連接可用accept了，直接返回
  if (err < 0) {
   if (err == UV_EAGAIN || err == UV__ERR(EWOULDBLOCK))
    return;
  }
  // 記錄下來
  stream->accepted_fd = err;
  // 執(zhí)行回調(diào)
  stream->connection_cb(stream, 0);
  /*
   stream->accepted_fd為-1說明在回調(diào)connection_cb里已經(jīng)消費了accepted_fd，
   否則先注銷服務(wù)器在epoll中的fd的讀事件，等待消費后再注冊，即不再處理請求了
  */
  if (stream->accepted_fd != -1) {
   uv__io_stop(loop, &stream->io_watcher, POLLIN);
   return;
  }
 /*
   ok，accepted_fd已經(jīng)被消費了，我們是否還要繼續(xù)accept新的fd，
   如果設(shè)置了UV_HANDLE_TCP_SINGLE_ACCEPT，表示每次只處理一個連接，然后
   睡眠一會，給機會給其他進程accept（多進程架構(gòu)時）。如果不是多進程架構(gòu)，又設(shè)置這個，
   就會導(dǎo)致處理連接被延遲了一下
 */
  if (stream->type == UV_TCP &&
    (stream->flags & UV_HANDLE_TCP_SINGLE_ACCEPT)) {
   struct timespec timeout = { 0, 1 };
   nanosleep(&timeout, NULL);
  }
 }
}

從uv__server_io，我們知道Libuv在一個循環(huán)中不斷accept新的fd，然后執(zhí)行回調(diào)，正常來說，回調(diào)會消費fd，如此循環(huán)，直到?jīng)]有連接可處理了。接下來，我們重點看看回調(diào)里是如何消費fd的，大量的循環(huán)會不會消耗過多時間導(dǎo)致Libuv的事件循環(huán)被阻塞一會。tcp的回調(diào)是c++層的OnConnection。

// 有連接時觸發(fā)的回調(diào)
template <typename WrapType, typename UVType>
void ConnectionWrap<WrapType, UVType>::OnConnection(uv_stream_t* handle,
                          int status) {
 // 拿到Libuv結(jié)構(gòu)體對應(yīng)的c++層對象                          
 WrapType* wrap_data = static_cast<WrapType*>(handle->data);
 CHECK_EQ(&wrap_data->handle_, reinterpret_cast<UVType*>(handle));

 Environment* env = wrap_data->env();
 HandleScope handle_scope(env->isolate());
 Context::Scope context_scope(env->context());

 // 和客戶端通信的對象
 Local<Value> client_handle;

 if (status == 0) {
  // Instantiate the client javascript object and handle.
  // 新建一個js層使用對象
  Local<Object> client_obj;
  if (!WrapType::Instantiate(env, wrap_data, WrapType::SOCKET)
       .ToLocal(&client_obj))
   return;

  // Unwrap the client javascript object.
  WrapType* wrap;
  // 把js層使用的對象client_obj所對應(yīng)的c++層對象存到wrap中
  ASSIGN_OR_RETURN_UNWRAP(&wrap, client_obj);
  // 拿到對應(yīng)的handle
  uv_stream_t* client = reinterpret_cast<uv_stream_t*>(&wrap->handle_);
  // 從handleaccpet到的fd中拿一個保存到client，client就可以和客戶端通信了
  if (uv_accept(handle, client))
   return;
  client_handle = client_obj;
 } else {
  client_handle = Undefined(env->isolate());
 }
 // 回調(diào)js，client_handle相當(dāng)于在js層執(zhí)行new TCP
 Local<Value> argv[] = { Integer::New(env->isolate(), status), client_handle };
 wrap_data->MakeCallback(env->onconnection_string(), arraysize(argv), argv);
}

代碼看起來很復(fù)雜，我們只需要關(guān)注uv_accept。uv_accept的參數(shù)，第一個是服務(wù)器對應(yīng)的handle，第二個是表示和客戶端通信的對象。

int uv_accept(uv_stream_t* server, uv_stream_t* client) {
 int err;

 switch (client->type) {
  case UV_NAMED_PIPE:
  case UV_TCP:
   // 把fd設(shè)置到client中
   err = uv__stream_open(client,
              server->accepted_fd,
              UV_HANDLE_READABLE | UV_HANDLE_WRITABLE);
   break;
 // ...
 }

 client->flags |= UV_HANDLE_BOUND;
 // 標(biāo)記已經(jīng)消費了fd
 server->accepted_fd = -1;
 return err;
}

uv_accept主要就是兩個邏輯，把和客戶端通信的fd設(shè)置到client中，并標(biāo)記已經(jīng)消費，從而驅(qū)動剛才講的while循環(huán)繼續(xù)執(zhí)行。對于上層來說，就是拿到了一個和客戶端的對象，在Libuv層是結(jié)構(gòu)體，在c++層是一個c++對象，在js層是一個js對象，他們?nèi)齻€是一層層封裝且關(guān)聯(lián)起來的，最核心的是Libuv的client結(jié)構(gòu)體中的fd，這是和客戶端通信的底層門票。最后回調(diào)js層，那就是執(zhí)行net.js的onconnection。onconnection又封裝了一個Socket對象用于表示和客戶端通信，他持有c++層的對象，c++層對象又持有Libuv的結(jié)構(gòu)體，Libuv結(jié)構(gòu)體又持有fd。

const socket = new Socket({
  handle: clientHandle,
  allowHalfOpen: self.allowHalfOpen,
  pauseOnCreate: self.pauseOnConnect,
  readable: true,
  writable: true
 });

看完上述內(nèi)容，你們對使用nodejs怎么對tcp連接進行處理有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關(guān)內(nèi)容，請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。