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网络模型

162a974b6311ac74

2478097-09c968bde419d413

net、dgram、http、https

Node内置的模块,对应的网络通信方式

模块 服务
net TCP
dgram UDP
http HTTP
https HTTPS
  • TCP 协议面向有连接,能正确处理丢包,传输顺序错乱的问题,但是为了建立与断开连接,需要至少7次的发包收包,资源浪费
  • UDP 面向无连接,不管对方有没有收到,如果要得到通知,需要通过应用层

http/https

http是应用层协议,建立在TCP/IP之上,https则建立在TLS、SSL加密层协议之上,现代web基本都是http/https应用。TCP在建立连接要发送报文,http也是,http报文分为请求报文和响应报文,报文格式如下:

对应的代码如下,注意换行和空格

HTTP/1.0 200 OK    //起始行

Content-type:text/plain    //头部
Content-length:19            //头部  

Hi I'm a message!    //主体

Node中http模块提供创建基于http协议的网络通信应用的接口,继承于net模块,采用事件驱动机制,能与多个客户端保持连接,并不为每个连接开启新的进程或线程,低内存、高并发,性能优良。

API

创建TCP、UDP客户端和服务端

在Node中,net模块提供创建基于TCP协议的网络通信的API。

首先引入内置net模块

var net = require("net")
方法 作用
net.createServer([options][, connectionListener]) 创建一个 TCP 服务器。 参数 connectionListener 自动给 'connection' 事件创建监听器。
net.connect(options[, connectionListener]) 返回一个新的 'net.Socket',并连接到指定的地址和端口。 当 socket 建立的时候,将会触发 'connect' 事件。
net.createConnection(options[, connectionListener]) 创建一个到端口 port 和 主机 host的 TCP 连接。 host 默认为 'localhost'。
net.connect(port[, host][, connectListener]) 创建一个端口为 port 和主机为 host的 TCP 连接 。host 默认为 'localhost'。 参数 connectListener 将会作为监听器添加到 'connect' 事件。返回 'net.Socket'。
net.createConnection(port[, host][, connectListener]) 创建一个端口为 port 和主机为 host的 TCP 连接 。host 默认为 'localhost'。 参数 connectListener 将会作为监听器添加到 'connect' 事件。返回 'net.Socket'。
net.connect(path[, connectListener]) 创建连接到 path 的 unix socket 。参数 connectListener 将会作为监听器添加到 'connect' 事件上。返回 'net.Socket'。
net.createConnection(path[, connectListener]) 创建连接到 path 的 unix socket 。参数 connectListener 将会作为监听器添加到 'connect' 事件。返回 'net.Socket'。
net.isIP(input) 检测输入的是否为 IP 地址。 IPV4 返回 4, IPV6 返回 6,其他情况返回 0。
net.isIPv4(input) 如果输入的地址为 IPV4, 返回 true,否则返回 false。
net.isIPv6(input) 如果输入的地址为 IPV6, 返回 true,否则返回 false。
  • net.Socket类提供了 TCP 或 UNIX Socket 的抽象,
  • net.createServer用于创建服务端,
  • net.Socketnet.connect用于创建客户端

net.Server

net.Server通常用于创建一个TCP或本地服务器。

方法 作用
server.listen(port[, host][, backlog][, callback]) 监听指定端口 port 和 主机 host ac连接。 默认情况下 host 接受任何 IPv4 地址(INADDR_ANY)的直接连接。端口 port 为 0 时,则会分配一个随机端口。
server.listen(path[, callback]) 通过指定 path 的连接,启动一个本地 socket 服务器。
server.listen(handle[, callback]) 通过指定句柄连接。
server.listen(options[, callback]) options 的属性:端口 port, 主机 host, 和 backlog, 以及可选参数 callback 函数, 他们在一起调用server.listen(port, [host], [backlog], [callback])。还有,参数 path 可以用来指定 UNIX socket。
server.close([callback]) 服务器停止接收新的连接,保持现有连接。这是异步函数,当所有连接结束的时候服务器会关闭,并会触发 'close' 事件。
server.address() 操作系统返回绑定的地址,协议族名和服务器端口。
server.unref() 如果这是事件系统中唯一一个活动的服务器,调用 unref 将允许程序退出。
server.ref() 与 unref 相反,如果这是唯一的服务器,在之前被 unref 了的服务器上调用 ref 将不会让程序退出(默认行为)。如果服务器已经被 ref,则再次调用 ref 并不会产生影响。
server.getConnections(callback) 异步获取服务器当前活跃连接的数量。当 socket 发送给子进程后才有效;回调函数有 2 个参数 err 和 count。
let server = net.createServer((socket) => {});
server.listen(3000, () => {});

net.Socket事件

net.Socket对象是 TCP 或 UNIX Socket 的抽象。net.Socket 实例实现了一个双工流接口。 他们可以在用户创建客户端(使用 connect())时使用, 或者由 Node 创建它们,并通过 connection 服务器事件传递给用户。

  • listening 当服务器调用 server.listen 绑定后会触发。
  • connection 当新连接创建后会被触发。socket 是 net.Socket实例。
  • close 服务器关闭时会触发。注意,如果存在连接,这个事件不会被触发直到所有的连接关闭。
方法 作用
lookup 在解析域名后,但在连接前,触发这个事件。对 UNIX sokcet 不适用。
connect 成功建立 socket 连接时触发。
data 当接收到数据时触发。
end 当 socket 另一端发送 FIN 包时,触发该事件。
timeout 当 socket 空闲超时时触发,仅是表明 socket 已经空闲。用户必须手动关闭连接。
drain 当写缓存为空得时候触发。可用来控制上传。
error 错误发生时触发。
close 当 socket 完全关闭时触发。参数 had_error 是布尔值,它表示是否因为传输错误导致 socket 关闭。
let server = net.createServer((socket) => {
    socket.on('data', (data) => {});
    socket.on('end', () => {});
    socket.on('error', (err) => {});
    socket.on('close', () => {});
});
server.on('close', (socket) => {});
server.on('error', (e) => {});

net.Sockets属性

net.Socket提供了很多有用的属性,便于控制socket交互:

socket.connect(path[, connectListener]) 打开指定路径的 unix socket。通常情况不需要使用 net.createConnection 打开 socket。只有你实现了自己的 socket 时才会用到。
socket.setEncoding([encoding]) 设置编码
socket.write(data[, encoding][, callback]) 在 socket 上发送数据。第二个参数指定了字符串的编码,默认是 UTF8 编码。
socket.end([data][, encoding]) 半关闭 socket。例如,它发送一个 FIN 包。可能服务器仍在发送数据。
socket.destroy() 确保没有 I/O 活动在这个套接字上。只有在错误发生情况下才需要。(处理错误等等)。
socket.pause() 暂停读取数据。就是说,不会再触发 data 事件。对于控制上传非常有用。
socket.resume() 调用 pause() 后想恢复读取数据。
socket.setTimeout(timeout[, callback]) socket 闲置时间超过 timeout 毫秒后 ,将 socket 设置为超时。
socket.setNoDelay([noDelay]) 禁用纳格(Nagle)算法。默认情况下 TCP 连接使用纳格算法,在发送前他们会缓冲数据。将 noDelay 设置为 true 将会在调用 socket.write() 时立即发送数据。noDelay 默认值为 true。
socket.setKeepAlive([enable][, initialDelay]) 禁用/启用长连接功能,并在发送第一个在闲置 socket 上的长连接 probe 之前,可选地设定初始延时。默认为 false。 设定 initialDelay (毫秒),来设定收到的最后一个数据包和第一个长连接probe之间的延时。将 initialDelay 设为0,将会保留默认(或者之前)的值。默认值为0。
socket.address() 操作系统返回绑定的地址,协议族名和服务器端口。返回的对象有 3 个属性,比如{ port: 12346, family: 'IPv4', address: '127.0.0.1' }。
socket.unref() 如果这是事件系统中唯一一个活动的服务器,调用 unref 将允许程序退出。如果服务器已被 unref,则再次调用 unref 并不会产生影响。
socket.ref() 与 unref 相反,如果这是唯一的服务器,在之前被 unref 了的服务器上调用 ref 将不会让程序退出(默认行为)。如果服务器已经被 ref,则再次调用 ref 并不会产生影响。

new net.Socket([options])构造一个新的socket对象。

let server = net.createServer((socket) => {
    socket.setEncoding('utf8');
    socket.write();
    socket.end();
});

TCP模拟HTTP

可以用net模块模拟出http模块的功能

我们还可以在这里可以借助socket.pipe配合fs.createWriteStream来吧浏览器的数据保存到本地message.txt文件中,

在浏览器输入http://localhost:3000会返回hello

let net = require('net');
let server = net.createServer({
    // 如果 pauseOnConnect 被设置为 true, 那么与连接相关的套接字都会暂停,也不会从套接字句柄读取数据。 这样就允许连接在进程之间传递,避免数据被最初的进程读取。 如果想从一个暂停的套接字开始读数据
    pauseOnConnect: true
}, (socket) => {
    socket.setEncoding('utf8');
    socket.on('data', (data) => {
        console.log(data);
    });
    socket.on('end', () => {
        console.log('client disconnected');
    });
    //接收到客户端发送的错误就会调用   
    socket.on('error', (err) => {
        console.log("error");
    });
    socket.on('close', () => {
        console.log("close socket");
    });
    socket.end(`
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/plain
Content-Length: 5

hello`)
    console.log('request');
});

server.listen(3000, () => {
    console.log('opened server on', server.address({}));
});
server.on('connection', (socket) => {
    console.log('connection');
});

//server.unref();//停止node对server的监听事件
//服务器关闭事件
server.on('close', (socket) => {
    console.log('close server');
});
server.on('error', (e) => {
    if (e.code === 'EADDRINUSE') {
        console.log('Address in use, retrying...');
        setTimeout(() => {
            server.close();
            server.listen(PORT, HOST);
        }, 1000);
    }
});

参考文档