Nodejs學習筆記之NET模組_node.js

一，開篇分析

從今天開始，我們來深入具體的模組學習，這篇文章是這個系列文章的第三篇，前兩篇主要是以理論為主，相信大家在前兩篇的學習中，

對NodeJS也有一個基本的認識，沒事！！！趁熱打鐵，讓我們繼續將NodeJS進行到底，好了廢話不多說，直接進入今天的主題 “Net模組” ，那麼”Net“應該如何理解那？

它是做什麼用的那？（Net模組可用於建立Socket伺服器或Socket用戶端。NodeJS 的資料通訊，最基礎的兩個模組是 Net 和 Http，前者是基於 Tcp 的封裝，後者本質還是 Tcp 層，只不過做了比較多的資料封裝，我們視為表現層）。

這裡參考一下NodeJS “http.js” 中的源碼：

從圖中不難看出 HttpServer繼承了Net類，具有了相關的通訊能力，做了比較多的資料封裝，我們視為更進階的表現層。

擴充知識（以下是“inherits”的源碼）：

複製代碼 代碼如下:

exports.inherits = function(ctor, superCtor) {
  ctor.super_ = superCtor;
  ctor.prototype = Object.create(superCtor.prototype, {
    constructor: {
      value: ctor,
      enumerable: false,
      writable: true,
      configurable: true
    }
  });
};

功能是實現繼承複用。

剛才做了一個簡要的概述，裡面有一些常用的概念，這裡做個簡短的概念普及介紹：

　　（1），TCP/IP------TPC/IP協議是傳輸層協議，主要解決資料如何在網路中傳輸。

　　（2），Socket------socket則是對TCP/IP協議的封裝和應用(程式層面)。

　　（3），Http------HTTP是應用程式層協議，主要解決如何封裝資料。

　　（4），網路七層模型------物理層、資料連結層、網路層、傳輸層、會話層、展示層和應用程式層。

　　總結一下：Socket是對TCP/IP協議的封裝，Socket本身並不是協議，而是一個調用介面(API)。

　　從而形成了我們知道的一些最基本的函數介面，比如Create、Listen、Connect、Accept、Send、Read和Write等等。

　　TCP/IP只是一個協議棧，就像作業系統的運行機制一樣，必須要具體實現，同時還要提供對外的操作介面

　　實際上，傳輸層的TCP是基於網路層的IP協議的，而應用程式層的HTTP協議又是基於傳輸層的TCP協議的，而Socket本身不算是協議，就像上面所說，它只是提供了一個針對TCP或者UDP編程的介面。

二，體驗一把

好了，概念我們也有了，來個例子：

1，建立server.js

複製代碼 代碼如下:

var net = require('net') ;
var server = net.createServer(function(c) { // Connection監聽器
  console.log("伺服器已串連") ;
  c.on("end", function() {
    console.log("伺服器已斷開") ;
  }) ;
  c.write("Hello,Bigbear !\r\n") ;
  c.pipe(c) ;
}) ;
server.listen(8124, function() { // Listening監聽器
  console.log("伺服器已綁定") ;
}) ;

2，建立client.js

複製代碼 代碼如下:

var net = require('net') ;
var client = net.connect({
    port: 8124
},function(){ // connect監聽器
  console.log("用戶端已串連") ;
  client.write('Hello,Baby !\r\n') ;
});
client.on("data", function(data) {
  console.log(data.toString()) ;
  client.end() ;
});
client.on("end", function(){
  console.log("用戶端中斷連線") ;
}) ;

分析一下：

服務端------net.createServer建立一個 TCP 服務，這個服務綁定（server.listen）在 8124 這個連接埠上，建立 Server 後我們看到有一個回呼函數，

在調用上面函數的時候傳入一個參數，這個參數也是函數，並且接受了 socket ，這個由其他方法構造的一個管道（pipe），他的作用就是用來資料互動的。

pipe 是需要 Client 跟 Server 打招呼才能建立的，如果此刻沒有用戶端訪問 Server，這個 socket 就不會存在了。

用戶端------net.connect顧名思義，就是串連到服務端，第一個參數是對象，設定連接埠（port）為 8124，也就是我們伺服器監聽的連接埠，由於沒有設定 host 參數，那預設就是 localhost （本地）。

在 Server 中，socket 是管道的一端，而在 client 中，client 本身就是管道的一端，如果是多個用戶端串連 Server，Server 會建立多個 socket，每個 socket 對應一個 client。

運行結果：

三，案例引入

（1），下面代碼僅僅是伺服器向用戶端輸出一段文本，完成服務端到用戶端的單向通訊。

複製代碼 代碼如下:

//  Sever --> Client 的單向通訊
var net = require('net');
var chatServer = net.createServer();
chatServer.on('connection', function(client) {
  client.write('Hi!\n'); // 服務端向用戶端輸出資訊，使用 write() 方法
  client.write('Bye!\n');
  client.end(); // 服務端結束該次會話
});
chatServer.listen(9000);

Telnet測試一下：telnet127.0.0.1:9000

執行 telnet後，與服務點串連，反饋 Hi! Bye! 的字元，並立刻結束服務端程式終止串連。

如果我們要服務端接到到用戶端的資訊？

可以監聽 server.data 事件並且不要中止串連（否則會立刻結束無法接受來自用戶端的訊息）。

（2），監聽 server.data 事件並且不要中止串連（否則會立刻結束無法接受來自用戶端的訊息）。

複製代碼 代碼如下:

// 在前者的基礎上，實現 Client --> Sever 的通訊，如此一來便是雙向通訊
var net = require('net');
var chatServer = net.createServer(),   
    clientList = [];
chatServer.on('connection', function(client) {
  // JS 可以為對象自由添加屬性。這裡我們添加一個 name 的自訂屬性，用於表示哪個用戶端（用戶端的地址+連接埠為依據）
  client.name = client.remoteAddress + ':' + client.remotePort; 
  client.write('Hi ' + client.name + '!\n'); 
  clientList.push(client); 
  client.on('data', function(data) {   
     broadcast(data, client);// 接受來自用戶端的資訊 
  });
});
function broadcast(message, client) { 
    for(var i=0;i<clientList.length;i+=1) {   
      if(client !== clientList[i]) {     
        clientList[i].write(client.name + " says " + message);   
      } 
    }
}
chatServer.listen(9000);

上面是不是一個完整功能的代碼呢？我們說還有一個問題沒有考慮進去：那就是一旦某個用戶端退出，卻仍保留在 clientList裡面，這明顯是一個null 指標。

（3），處理clientList

複製代碼 代碼如下:

chatServer.on('connection', function(client) {
  client.name = client.remoteAddress + ':' + client.remotePort
  client.write('Hi ' + client.name + '!\n');
  clientList.push(client)
  client.on('data', function(data) {
    broadcast(data, client)
  })
  client.on('end', function() {
    clientList.splice(clientList.indexOf(client), 1); // 刪除數組中的制定元素。
  })
})

NodeTCPAPI已經為我們提供了 end 事件，即用戶端中止與服務端串連的時候發生。

（4），最佳化broadcast

複製代碼 代碼如下:

function broadcast(message, client) {
  var cleanup = []
  for(var i=0;i<clientList.length;i+=1) {
    if(client !== clientList[i]) {
      if(clientList[i].writable) { // 先檢查 sockets 是否可寫
        clientList[i].write(client.name + " says " + message)
      } else {
        cleanup.push(clientList[i]) // 如果不可寫，收集起來銷毀。銷毀之前要 Socket.destroy() 用 API 的方法銷毀。
        clientList[i].destroy()
      }
    }
  }  //Remove dead Nodes out of write loop to avoid trashing loop index
  for(i=0;i<cleanup.length;i+=1) {
    clientList.splice(clientList.indexOf(cleanup[i]), 1)
  }
}

注意的是一旦 “end” 沒有被觸發，會出現異常，所以才做最佳化工作。

（5），NetAPI中還提供一個 error 事件，用於捕捉用戶端的異常

複製代碼 代碼如下:

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

四，總結一下

1，理解開篇的相關概念

2，認識Http與Net模組之間的關係

3，結合本文的例子，查閱相關api去實踐

4，socket用戶端與伺服器端之間的通訊思想

5，有興趣可以完善一下那個聊天室的例子