大熊君大话NodeJS之------Net模块

ustbwang

　　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监听器
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) {      
18         clientList.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) {
5
6       if(clientList.writable) { // 先检查 sockets 是否可写
7         clientList.write(client.name + " says " + message)
8       } else {
9         cleanup.push(clientList) // 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.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), 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……(*^__^*)