Nodejs學習筆記之NET模組_node.js

一，開頭分析

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客戶端。NodeJS 的資料通信，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” 中的原始碼：

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，我們視為更高級的表現層。

擴充知識（以下是「inherits」的原始碼）：

複製程式碼 程式碼如下:

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

功能是實作繼承復用。

剛才做了一個簡單的概述，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協定是傳輸層協議，主要解決資料如何在網路中傳輸。

　　（2），Socket------socket則是對TCP/IP協定的封裝與應用(程式層級)。

　　（3），Http------HTTP是應用層協議，主要解決如何包裝資料。

　　（4），網路七層模型------物理層、資料鏈結層、網路層、傳輸層、會話層、表示層與應用層。

　　總結一下：Socket是對TCP/IP協定的封裝，Socket本身並不是協議，而是一個呼叫介面(API)。

　　從而形成了我們所知道的一些最基本的函數接口，例如Create、Listen、Connect、Accept、Send、Read和Write等等。

　　TCP/IP只是一個協定棧，就像作業系統的運作機制一樣，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協定的，而應用層的HTTP協定又是基於傳輸層的TCP協定的，而Socket本身不算是協定，就像上面所說，它只是提供了一個針對TCP或UDP程式設計的介面。

二，體驗一把

好了，概念我們也有了，來個例子：

1，建立server.js

複製程式碼 程式碼如下:

var net = require('net') ;
var server = net.createServer(function(c) { // Connection監聽器
  console.log("伺服器已連線") ;
  c.on("end", function() {
    console.log("伺服器已中斷") ;
  }) ;
  c.write("Hello,Bigbear !rn") ;
  c.pipe(c) ;
}) ;
server.listen(8124, function() { // Listening監聽器
  console.log("伺服器已綁定") ;
}) ;

2，建立client.js

複製程式碼 程式碼如下:

var net = require('net') ;
var client = net.connect({
    port: 8124
},function(){ // connect監聽器
  console.log("客戶端已連線") ;
  client.write('Hello,Baby !rn') ;
});
client.on("data", function(data) {
  console.log(data.toString()) ;
  client.end() ;
});
client.on("end", function(){
  console.log("客戶端斷開連線") ;
}) ;

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調函數，

在呼叫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），他的作用就是用來數據交互的。

pipe 是需要 Client 跟 Server 打招呼才能建立的，如果此刻沒有客戶端存取 Server，這個 socket 就不會存在了。

客户端------net.connect顧名思義，就是連接到服務端，第一個參數是對象，設定端口（port）為8124，也就是我們伺服器監聽的端口，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，如果是多個客戶端連接 Server，Server 會新建多個 socket，每個 socket 對應一個 client。

運行結果：

三，案例引入

（1），下面程式碼只是伺服器向客戶端輸出一段文本，完成服務端到客戶端的單向通訊。

複製程式碼 程式碼如下:

//  Sever --> Client 的單向通訊
var net = require('net');
var chatServer = net.createServer();
chatServer.on('connection', function(client) {
  client.write('Hi!n'); // 服務端向客戶端輸出訊息，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，與服務點連接，反饋 Hi! Bye! 的字符，並立刻結束服務端程式終止連接。

如果我們要服務端接到到客戶端的資訊？

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

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

複製程式碼 程式碼如下:

// 在前者的基礎上，實作 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 可以為物件自由新增屬性。這裡我們加入一個 name 的自訂屬性，用來表示哪個客戶端（客戶端的位址 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);// 接受來自客戶端的資訊 
  });
});
function broadcast(message, client) { 
    for(var i=0;i       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程式碼呢？我們說還有一個問題沒有考慮進去：那就是一旦某個客戶端退出，卻仍保留在 clientList裡面，這明顯是一個空指標。

（3），處理clientList

複製程式碼 程式碼如下:

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); // 刪除陣列中的製定元素。
  })
})

NodeTCPAPI已經為我們提供了 end 事件，也就是客戶端中止與服務端連線的時候發生。

（4），最佳化broadcast

複製程式碼 程式碼如下:

function broadcast(message, client) {
  var cleanup = []
  for(var i=0;i     if(client !== clientList[i]) {
      if(clientList[i].writable) { // 先檢查 sockets 是否可寫入
        clientList[i].write(client.name " says " message)
      } else {
        cleanup.push(clientList[i]) // 若不可寫，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     clientList.splice(clientList.indexOf(cleanup[i]), 1)
  }
}

注意的是一旦 “end” 沒有被觸發，會出現異常，所以才做優化工作。

（5），NetAPI中也提供一個 error 事件，用於捕捉客戶端的異常

複製程式碼 程式碼如下:

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

四，總結一下

1，理解開頭的相關概念

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去實作

4，socket客戶端與伺服器端之間的通訊想法

5，有興趣可以完善一下那個聊天室的例子