深入浅析Nodejs中的net模块

1. 什么是Nodejs的net模块

Nodejs的net模块是一个基于TCP协议的网络库，它允许开发者使用JavaScript在Nodejs环境下构建基于流的TCP和IPC服务器和客户端应用程序。这个模块为开发者提供了底层网络流的访问能力，允许使用者在客户端和服务端之间建立可靠的通信连接。

使用Nodejs的net模块能够构建各种不同类型的网络应用，如WebSockets, FTP, SSH等等。它使得开发者能够自由的处理TCP/IP数据流。

2. 建立一个TCP服务器

2.1 创建TCP服务器实例

要建立一个TCP服务器，我们必须先创建一个TCP服务器实例。这个实例可以监听指定的端口号和可选主机地址。在这个实例上可以注册一些回调函数来处理客户端连接、错误、关闭等事件。

const net = require('net');
const server = net.createServer((socket) => {
  // 新的客户端连接
  console.log('client connected');
  // 当客户端发送数据到服务器时触发
  socket.on('data', (data) => {
    console.log(`received data from client: ${data}`);
  });
  //客户端关闭了连接。
  socket.on('end', () => {
    console.log('client disconnected');
  });
  //有错误发生。
  socket.on('error', (err) => {
    console.log(`Error: ${err}`);
  });
});
// 开始监听端口
server.listen(8080, () => {
  console.log('server started on 8080');
});

上述代码中，我们使用了net.createServer()方法创建了一个TCP服务器实例server，指定了它所监听的端口是8080。当server开始监听端口时，才会调用回调函数设置的事件处理程序。

2.2 处理客户端请求

对于一个TCP服务器来说，其最基本的任务就是接收客户端的请求并返回相应的数据。我们可以利用net.createServer()方法的socket参数来处理客户端连接的请求。当客户端连接时，socket.on('data', callback)可以接收到从客户端发送的数据，$strong>socket.write(data)则发送数据给客户端。

const net = require('net');
const server = net.createServer((socket) => {
  // 新的客户端连接
  console.log('client connected');
  // 当客户端发送数据到服务器时触发
  socket.on('data', (data) => {
    console.log(`received data from client: ${data}`);
    // 向客户端发送数据
    socket.write(`echo: ${data}`);
  });
  //客户端关闭了连接。
  socket.on('end', () => {
    console.log('client disconnected');
  });
  //有错误发生。
  socket.on('error', (err) => {
    console.log(`Error: ${err}`);
  });
});
// 开始监听端口
server.listen(8080, () => {
  console.log('server started on 8080');
});

当客户端通过net.createConnection()方法连接到服务器时，连接事件将被触发。我们可以利用这个事件来检测是否有新的客户端连接，并在收到数据时向其发送数据。

2.3 处理多个客户端请求

一个TCP服务器需要处理多个客户端的请求。我们可以通过对每个客户端socket进行事件的监听，来同时处理多个客户端的请求。

const net = require('net');
const server = net.createServer((socket) => {
  // 新的客户端连接
  console.log('client connected');
  // 当客户端发送数据到服务器时触发
  socket.on('data', (data) => {
    console.log(`received data from client: ${data}`);
    // 向客户端发送数据
    socket.write(`echo: ${data}`);
  });
  //客户端关闭了连接。
  socket.on('end', () => {
    console.log('client disconnected');
  });
  //有错误发生。
  socket.on('error', (err) => {
    console.log(`Error: ${err}`);
  });
});
// 开始监听端口
server.listen(8080, () => {
  console.log('server started on 8080');
});
// 处理异常情况
server.on('error', (err) => {
  console.log(`Server error: ${err}`);
});
// 处理关闭事件
server.on('close', () => {
  console.log('Server closed');
});

在上述代码中，我们添加了处理异常和关闭事件的回调函数。在实际生产环境中，我们必须处理这些异常情况以保障程序的稳定性与健壮性。

3. 建立一个TCP客户端

3.1 创建TCP客户端实例

要建立一个TCP客户端，我们必须先创建一个TCP客户端实例。这个实例可以连接到指定的服务端主机地址和端口号。在这个实例上可以注册一些回调函数来处理连接、数据、错误等事件。

const net = require('net');
const client = net.createConnection({ port: 8080 }, () => {
  console.log('connected to server');
});
client.on('data', (data) => {
  console.log(`received data from server: ${data}`);
});
client.on('end', () => {
  console.log('disconnected from server');
});
client.on('error', (err) => {
  console.log(`Error: ${err}`);
});

在上述代码中，我们使用了net.createConnection()方法创建了一个TCP客户端实例client。在createConnection()方法中，我们传入要连接的服务端主机地址和端口号。当客户端连接成功后调用回调函数设置的事件处理程序。

3.2 向服务端发送数据

通过client.write()方法，我们可以向服务端发送数据。当服务端返回数据时，客户端的data事件就会被触发。

const net = require('net');
const client = net.createConnection({ port: 8080 }, () => {
  console.log('connected to server');
  client.write('Hello server');
});
client.on('data', (data) => {
  console.log(`received data from server: ${data}`);
});
client.on('end', () => {
  console.log('disconnected from server');
});
client.on('error', (err) => {
  console.log(`Error: ${err}`);
});

在上述代码中，我们向服务端发送了一条消息，在收到服务端的返回消息后，将该消息输出到控制台上。

4. 小结

本文深入浅析了Nodejs中的net模块。我们了解了如何创建一个TCP服务器和一个TCP客户端，并理解了处理多个客户端请求和异常情况的重要性。net模块是构建TCP/IP流应用程序的基本工具之一，它允许我们构建可靠的、高效的，基于流的TCP和IPC服务器和客户端应用程序。