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大熊君大话NodeJS之------Net模块

 2015/1/6 16:46:33  大熊君{{bb}}  程序员俱乐部  我要评论(0)
  • 摘要:一,开篇分析从今天开始,我们来深入具体的模块学习,这篇文章是这个系列(大熊君大话NodeJS)文章的第三篇,前两篇主要是以理论为主,相信大家在前两篇的学习中,对NodeJS也有一个基本的认识,没事!!!趁热打铁,让我们继续将NodeJS进行到底,好了废话不多说,直接进入今天的主题“Net模块”,那么”Net“应该如何理解那?它是做什么用的那?(Net模块可用于创建Socket服务器或Socket客户端。NodeJS的数据通信
  • 标签:net JS

一,开篇分析

从今天开始,我们来深入具体的模块学习,这篇文章是这个系列(大熊君大话NodeJS文章的第三篇,前两篇主要是以理论为主,相信大家在前两篇的学习中,

对NodeJS也有一个基本的认识,没事!!!趁热打铁,让我们继续将NodeJS进行到底,好了废话不多说,直接进入今天的主题 “Net模块” ,那么”Net“应该如何理解那?

它是做什么用的那?(Net模块可用于创建Socket服务器或Socket客户端。 NodeJS 的数据通信,最基础的两个模块是 Net 和 Http,前者是基于 Tcp 的封装,后者本质还是 Tcp 层,只不过做了比较多的数据封装,我们视为表现层)。

这里参考一下NodeJS “http.js” 中的源码:

 

从图中不难看出 HttpServer继承了Net类,具有了相关的通信能力,做了比较多的数据封装,我们视为更高级的表现层。

 扩展知识(以下是“inherits”的源码):

 1 exports.inherits = function(ctor, superCtor) {
 2   ctor.super_ = superCtor;
 3   ctor.prototype = Object.create(superCtor.prototype, {
 4     constructor: {
 5       value: ctor,
 6       enumerable: false,
 7       writable: true,
 8       configurable: true
 9     }
10   });
11 };

功能是实现继承复用。

 

刚才做了一个简要的概述,里面有一些常用的概念,这里做个简短的概念普及介绍:

  (1),TCP/IP------TPC/IP协议是传输层协议,主要解决数据如何在网络中传输。

  (2),Socket------socket则是对TCP/IP协议的封装和应用(程序层面)。

  (3),Http------HTTP是应用层协议,主要解决如何包装数据。

  (4),网络七层模型------物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

  总结一下:Socket是对TCP/IP协议的封装,Socket本身并不是协议,而是一个调用接口(API)。

  从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口,比如Create、Listen、Connect、Accept、Send、Read和Write等等。

  TCP/IP只是一个协议栈,就像操作系统的运行机制一样,必须要具体实现,同时还要提供对外的操作接口

  实际上,传输层的TCP是基于网络层的IP协议的,而应用层的HTTP协议又是基于传输层的TCP协议的,而Socket本身不算是协议,就像上面所说,它只是提供了一个针对TCP或者UDP编程的接口。

 

二,体验一把

好了,概念我们也有了,来个例子

1,建立server.js

 1 var net = require('net') ;
 2 var server = net.createServer(function(c) { // Connection监听
 3   console.log("服务器已连接") ;
 4   c.on("end", function() {
 5     console.log("服务器已断开") ;
 6   }) ;
 7   c.write("Hello,Bigbear !\r\n") ;
 8   c.pipe(c) ;
 9 }) ;
10 server.listen(8124, function() { // Listening监听器
11   console.log("服务器已绑定") ;
12 }) ;

2,建立client.js

 1 var net = require('net') ;
 2 var client = net.connect({
 3     port: 8124
 4 },function(){ // connect监听器
 5   console.log("客户端已连接") ;
 6   client.write('Hello,Baby !\r\n') ;
 7 });
 8 client.on("data", function(data) {
 9   console.log(data.toString()) ;
10   client.end() ;
11 });
12 client.on("end", function(){
13   console.log("客户端断开连接") ;
14 }) ;

分析一下:

服务端------net.createServer 创建一个 TCP 服务,这个服务绑定(server.listen)在 8124 这个端口上,创建 Server 后我们看到有一个回调函数,

在调用上面函数的时候传入一个参数,这个参数也是函数,并且接受了 socket ,这个由其他方法构造的一个管道(pipe),他的作用就是用来数据交互的。

pipe 是需要 Client 跟 Server 打招呼才能建立的,如果此刻没有客户端访问 Server,这个 socket 就不会存在了。

 

客户端------net.connect 顾名思义,就是连接到服务端,第一个参数是对象,设置端口(port)为 8124,也就是我们服务器监听的端口,由于没有设置 host 参数,那默认就是 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,如果是多个客户端连接 Server,Server 会新建多个 socket,每个 socket 对应一个 client。

 

运行结果:

 

三,案例引入

(1),下面代码仅仅是服务器向客户端输出一段文本,完成服务端到客户端的单向通讯。

 1 //  Sever --> Client 的单向通讯
 2 var net = require('net');
 3 
 4 var chatServer = net.createServer();
 5 
 6 chatServer.on('connection', function(client) {
 7   client.write('Hi!\n'); // 服务端向客户端输出信息,使用 write() 方法
 8   client.write('Bye!\n');
 9 
10   client.end(); // 服务端结束该次会话
11 });
12 
13 chatServer.listen(9000);

 

Telnet测试一下:telnet 127.0.0.1:9000 

执行 telnet 后,与服务点连接,反馈 Hi! Bye! 的字符,并立刻结束服务端程序终止连接。

如果我们要服务端接到到客户端的信息?

可以监听 server.data 事件并且不要中止连接(否则会立刻结束无法接受来自客户端的消息)。

 

 

(2),监听 server.data 事件并且不要中止连接(否则会立刻结束无法接受来自客户端的消息)。

 

 1 // 在前者的基础上,实现 Client --> Sever 的通讯,如此一来便是双向通讯
 2 var net = require('net');
 3 var chatServer = net.createServer(),    
 4     clientList = [];
 5     
 6 chatServer.on('connection', function(client) {
 7   // JS 可以为对象自由添加属性。这里我们添加一个 name 的自定义属性,用于表示哪个客户端(客户端的地址+端口为依据)
 8   client.name = client.remoteAddress + ':' + client.remotePort;  
 9   client.write('Hi ' + client.name + '!\n');  
10   clientList.push(client);  
11   client.on('data', function(data) {    
12      broadcast(data, client);// 接受来自客户端的信息  
13   });
14 });
15 function broadcast(message, client) {  
16     for(var i=0;i<clientList.length;i+=1) {    
17       if(client !== clientList[i]) {      
18         clientList[i].write(client.name + " says " + message);    
19       }  
20     }
21 }
22 chatServer.listen(9000);

 

上面是不是一个完整功能的代码呢?我们说还有一个问题没有考虑进去:那就是一旦某个客户端退出,却仍保留在 clientList 里面,这明显是一个空指针。

 

(3),处理clientList

 

 1 chatServer.on('connection', function(client) {
 2   client.name = client.remoteAddress + ':' + client.remotePort
 3   client.write('Hi ' + client.name + '!\n');
 4 
 5   clientList.push(client)
 6 
 7   client.on('data', function(data) {
 8     broadcast(data, client)
 9   })
10 
11   client.on('end', function() {
12     clientList.splice(clientList.indexOf(client), 1); // 删除数组中的制定元素。
13   })
14 })

 

Node TCP API 已经为我们提供了 end 事件,即客户端中止与服务端连接的时候发生。

 

(4),优化broadcast

 

 

 1 function broadcast(message, client) {
 2   var cleanup = []
 3   for(var i=0;i<clientList.length;i+=1) {
 4     if(client !== clientList[i]) {
 5 
 6       if(clientList[i].writable) { // 先检查 sockets 是否可写
 7         clientList[i].write(client.name + " says " + message)
 8       } else {
 9         cleanup.push(clientList[i]) // 如果不可写,收集起来销毁。销毁之前要 Socket.destroy() 用 API 的方法销毁。
10         clientList[i].destroy()
11       }
12 
13     }
14   }  //Remove dead Nodes out of write loop to avoid trashing loop index 
15   for(i=0;i<cleanup.length;i+=1) {
16     clientList.splice(clientList.indexOf(cleanup[i]), 1)
17   }
18 }

 

注意的是一旦 “end” 没有被触发,会出现异常,所以才做优化工作。

 

(5),Net API 中还提供一个 error 事件,用于捕捉客户端的异常

 

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

 

 

四,总结一下

1,理解开篇的相关概念

2,认识Http与Net模块之间的关系

3,结合本文的例子,查阅相关api去实践

4,socket客户端与服务器端之间的通信思想

5,有兴趣可以完善一下那个聊天室的例子

 

 

        哈哈哈,本篇结束,未完待续,希望和大家多多交流够沟通,共同进步。。。。。。呼呼呼……(*^__^*)            

 

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