手把手教你使用Node.js進行TCP網路通訊（實作）

如何使用Node.js進行TCP網路通訊？以下這篇文章就來帶大家去搞懂使用Node.js進行TCP網路通訊的方法，希望對大家有幫助！

摘要： 網路是通訊互聯的基礎，Node.js提供了net、http、dgram等模組，分別用來實作TCP、HTTP、UDP的通信，本文主要對使用Node.js的TCP通信部進行實踐記錄。 【推薦學習：《nodejs 教學》】

#1、建置TCP伺服器

##1.1、使用Node.js建立TCP伺服器

為了使用Node.js建立TCP伺服器，首先要呼叫require('net')來載入net模組，然後呼叫net模組的createServer方法就可以輕鬆地建立一個TCP伺服器，語法格式如下：

net.createServer([options][, connectionListener])
options是一个对象参数值，有两个布尔类型的属性allowHalfOpen和pauseOnConnect。这两个属性默认都是false；
connectionListener是一个当客户端与服务端建立连接时的回调函数，这个回调函数以socket端口对象作为参数。

1.2、監聽客戶端的連線##使用TCP伺服器的listen方法就可以開始監聽客戶端的連接，語法格式如下：

server.listen(port[, host][, backlog][, callback]);
port：为需要监听的端口号，参数值为0的时候将随机分配一个端口号；
host：服务器地址；
backlog：连接等待队列的最大长度；
callback：回调函数。

以下程式碼可以建立一個TCP伺服器並監聽8001埠：

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP服务器
const server = net.createServer(function (socket) {
    console.log('有新的客户端接入');
});
//设置监听端口
server.listen(8001, function () {
    console.log('服务正在监听中。。。')
});

執行這段程式碼，可以在控制台看到執行了listen方法的回呼函數，如圖所示：

可以使用對應的TCP客戶端或偵錯工具來連接這個已經建立好的TCP伺服器。例如，要使用Windows的Telnet就可以用以下命令來連接：

telnet localhost 8001

連接成功後可以看到控制台打印了“有新的客戶端接入”字樣，表明createServer方法的回調函數已經執行，說明已經成功連接到這個創建好的TCP伺服器。

server.listen()方法其實觸發的是server下的listening事件，所以也可以手動監聽listening事件，程式碼如下：

//设置监听端口
server.listen(8001);
//设置监听时的回调函数
server.on('listening', function () {
    console.log("服务正在监听中。。。")
});

除了listening事件外，TCP伺服器也支援以下事件：

connection：当有新的链接创建时触发，回调函数的参数为socket连接对象。
close：TCP服务器关闭的时候触发，回调函数没有参数。
error：TCP服务器发生错误的时候触发，回调函数的参数为error对象。

下列程式碼透過net.Server類別來建立TCP伺服器，新增以上事件：

//引入net模块
const net = require('net');
//实例化一个服务器对象
const server = new net.Server();
//监听connection事件
server.on('connection', function (socket) {
    console.log('有新的客户端接入');
});
//设置监听端口
server.listen(8001);
//设置监听时的回调函数
server.on('listening', function () {
    console.log('服务正在监听中。。。');
});
//设置关闭时的回调函数
server.on('close', function () {
    console.log('服务已关闭');
});
//设置出错时的回调函数
server.on('error', function (err) {
    console.log('服务运行异常', err);
});

#1.3、查看伺服器監聽的位址當建立了一個TCP伺服器後，可以透過server.address()方法來檢視這個TCP伺服器監聽的位址，並傳回一個JSON對象，因為這個方法回傳的是TCP伺服器監聽的位址訊息，所以應該在呼叫了server.listen()方法或綁定了事件listening中的回調函數中呼叫該方法。這個物件的屬性有：

port：TCP服务器监听的端口号；
family：说明TCP服务器监听的地址是IPv6还是IPv4；
address：TCP服务器监听的地址。

程式碼如下：

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP服务器
const server = net.createServer(function (socket) {
    console.log('有新的客户端接入');
});
//设置监听端口
server.listen(8001);
//设置监听时的回调函数
server.on('listening', function () {
    //获取地址信息
    let address = server.address();
    //获取地址详细信息
    console.log("服务器监听的端口是：" + address.port);
    console.log("服务器监听的地址是：" + address.address);
    console.log("服务器监听的地址类型是：" + address.family);
});

運行結果如圖：

#1.4 、連接伺服器的客戶數量

建立一個TCP伺服器後，可以透過server.getConnections()方法取得連接這個TCP伺服器的客戶數量。這個方法是一個非同步的方法，回呼函數有兩個參數：

第一个参数为error对象。
第二个参数为连接TCP服务器的客户端数量。

除了取得連線數外，也可以透過設定TCP伺服器的maxConnections屬性來設定這個TCP伺服器的最大連線數。當連線數超過最大連線數的時候，伺服器將拒絕新的連線。如下程式碼設定這個TCP伺服器的最大連線數為3。

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP服务器
const server = net.createServer(function (socket) {
    console.log('有新的客户端接入');
    //设置最大连接数量
    server.maxConnections = 3;
    server.getConnections(function (err, count) {
        console.log("当前连接的客户端个数为：" + count);
    });
});
//设置监听端口
server.listen(8001, function () {
    console.log("服务正在监听中。。。")
});

執行這段程式碼，並嘗試用多個客戶端連線。可以發現當客戶端連線數超過3的時候，新的客戶端就無法連接這個伺服器了，如圖所示：

1.5 、取得客戶端所傳送的資料

createServer方法的回呼函數參數是一個net.Socket物件（伺服器所監聽的連接埠物件），這個物件同樣也有一個address()方法，用來取得TCP伺服器綁定的位址，同樣也是傳回一個含有port、family、address屬性的物件。透過socket物件可以獲取客戶端發送的流數據，每次接收到數據的時候觸發data事件，透過監聽這個事件就可以在回調函數中獲取客戶端發送的數據，代碼如下：

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP服务器
const server = net.createServer(function (socket) {
    //监听data事件
    socket.on("data", function (data) {
        //打印数据
        console.log("接收到数据：" + data.toString());
    });
});
//设置监听端口
server.listen(8001, function () {
    console.log("服务正在监听中。。。")
});

測試結果如下：

socket物件除了有data事件外，還有connect、end、error、timeout等事件。

1.6、傳送資料給客戶端

#

调用socket.write()可以使TCP服务器发送数据，这个方法只有一个必需参数，就是需要发送的数据；第二个参数为编码格式，可选。同时，可以为这个方法设置一个回调函数。当有用户连接TCP服务器的时候，将发送数据给客户端，代码如下：

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP服务器
const server = net.createServer(function (socket) {
    //设置消息内容
    const message = "Hello Client......";
    //发送数据
    socket.write(message, function () {
        const writeSize = socket.bytesWritten;
        console.log("数据发送成功，数据长度为：" + writeSize);
    });

    //监听data事件
    socket.on("data", function (data) {
        const readSize = socket.bytesRead;
        //打印数据
        console.log("接收到数据为：" + data.toString(), "；接收的数据长度为：" + readSize);
    });
});
//设置监听端口
server.listen(8001, function () {
    console.log("服务正在监听中。。。")
});

测试结果如下：

在上面这段代码中还用到了socket对象的bytesWritten和bytesRead属性，这两个属性分别代表着发送数据的字节数和接收数据的字节数。除了上面这两个属性外，socket对象还有以下属性：

socket.localPort：本地端口的地址;
socket.localAddress：本地IP地址;
socket.remotePort：进程端口地址;
socket.remoteFamily：进程IP协议族;
socket.remoteAddress：进程IP地址。

2、构建TCP客户端

Node.js在创建一个TCP客户端的时候同样使用的是net（网络）模块。

2.1、使用Node.js创建TCP客户端

为了使用Node.js创建TCP客户端，首先要调用require(‘net’)来加载net模块。创建一个TCP客户端只需要创建一个连接TCP客户端的socket对象即可：

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP客户端
const client = new net.Socket();

创建一个socket对象的时候可以传入一个json对象。这个对象有以下属性：

fd：指定一个存在的文件描述符，默认值为null；
readable：是否允许在这个socket上读，默认值为false；
writeable：是否允许在这个socket上写，默认值为false；
allowHalfOpen：该属性为false时，TCP服务器接收到客户端发送的一个FIN包后，将会回发一个FIN包；该属性为true时，TCP服务器接收到客户端发送的一个FIN包后不会回发FIN包。

2.2、连接TCP服务器

创建了一个socket对象后，调用socket对象的connect()方法就可以连接一个TCP服务器，代码如下：

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP客户端
const client = new net.Socket();
//设置连接的服务器
client.connect(8001, '127.0.0.1', function () {
    console.log("连接服务器成功");
});

连接成功如下图所示：

2.3、获取从TCP服务器发送的数据

socket对象有data、error、close、end等事件，因可以通过监听data事件来获取从TCP服务器发送的数据，代码如下：

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP客户端
const client = new net.Socket();
//设置连接的服务器
client.connect(8001, '127.0.0.1', function () {
    console.log("连接服务器成功");
});
//监听data事件
client.on("data", function (data) {
    //打印数据
    console.log("接收到数据为：" + data.toString());
});

先启动TCP服务端，再运行上面客户端，可以发现命令行中已经输出了来自服务端的数据，说明此时已经实现了服务端和客户端之间的通信：

2.4、向TCP服务器发送数据

因为TCP客户端是一个socket对象，所以可以使用以下代码来向TCP服务器发送数据：

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP客户端
const client = new net.Socket();
//设置连接的服务器
client.connect(8001, '127.0.0.1', function () {
    console.log("连接服务器成功");
    //给服务端发送数据
    client.write("Hello Server......");
});
//监听data事件
client.on("data", function (data) {
    //打印数据
    console.log("接收到数据为：" + data.toString());
});
//监听end事件
client.on("end", function () {
    console.log("客户端发送数据结束")
});

客户端控制台输出：

服务端控制台输出：

至此使用Node.js进行TCP网络通信完成，如有不对的地方欢迎指正。

原文地址：https://bbs.huaweicloud.com/blogs/300544?utm_source=juejin&utm_medium=bbs-ex&utm_campaign=other&utm_content=content

作者：lwq1228

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