《深入浅出Node.js》第7章 网络编程

@by Ruth92(转载请注明出处)

第7章 网络编程

Node 只需要几行代码即可构建服务器,无需额外的容器。

Node 提供了以下4个模块(适用于服务器端和客户端):

  • net -> TCP
  • dgram -> UDP
  • http -> HTTP
  • https -> HTTPS

OSI 模型:由七层组成,分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、表示层、应用层。

《深入浅出Node.js》第7章 网络编程

一、构建 TCP 服务

  1. TCP

    TCP(传输控制协议),属于传输层协议,是面向连接的协议。

    许多应用层协议基于 TCP 构建,典型的是 HTTP、SMTP、IMAP 等协议。

    【显著特征】:在传输之前需要3次握手形成会话。

    • 只有会话形成之后,服务器端和客户端之间才能互相发送数据

    • 在创建会话的过程中,服务器端和客户端分别提供一个套接字,这两个套接字共同形成一个连接。

    • 服务器端与客户端则通过套接字实现两者之间连接的操作。

  2. 创建 TCP 服务器端

    TCP-Server.js

     var net = require('net');
    
     var server = net.createServer(function(socket) {
    // 新的连接
    socket.on('data', function(data) {
    socket.write('你好');
    }); socket.on('end', function() {
    console.log('连接断开');
    }); socket.write('欢迎光临《深入浅出Node.js》示例:\n');
    }); server.listen(8124, function() {
    console.log('server bound');
    });

    或者:

     var server = net.createServer();
    server.on('connection', function(socket) {
    // 新的连接
    });
    server.listen(8124);

    TCP-Client.js

    通过 net 模块自行构造客户端进行会话,测试上面构建的TCP服务

     var client = net.connect({
    port: 8124
    }, function() { // 'connect' listener
    console.log('client connected');
    client.write('world!\r\n');
    }); client.on('data', function(data) {
    console.log(data.toString());
    client.end();
    }); client.on('end', function() {
    console.log('client disconnected');
    });

    输出:

     client connected
    欢迎光临《深入浅出Node.js》示例: 你好
    client disconnected
  3. TCP 服务的事件

    (1)服务器事件: listeningconnectioncloseerror

    (2)连接事件: dataendconnectdrainerrorclosetimeout

    注意,TCP针对网络中的小数据包有一定的优化策略:Nagle算法(默认),可以调用 socket.setNoDelay(true) 去掉 Nagle 算法,使得 write() 可以立即发送数据到网络中。

二、构建 UDP 服务

UDP:用户数据包协议,与 TCP 一样同属于网络传输层。

UDP 与 TCP 的最大区别:

(1) TCP 中连接一旦建立,所有会话都基于连接完成,客户端如果要与另一个TCP服务通信,需要另创建一个套接字来完成连接;

(2)UDP 不是面向连接的,可以与多个 UDP 服务通信,提供面向事务的简单不可靠信息传输服务。

缺点:在网络差的情况下丢包严重;

优点:无须连接,资源消耗低,处理快速且灵活;

应用:音频、视频等,及 DNS 服务。

  1. 创建 UDP 套接字

    UDP 套接字一旦创建,既可以作为客户端发送数据,也可以作为服务端接收数据。

     var dgram = require('dgram');
    var socket = dgram.createSocket('udp4');
  2. 创建 UDP 服务器端

     var dgram = require('dgram');
    var server = dgram.createSocket('udp4'); server.on('message', function(msg, rinfo) {
    console.log('server got:' + msg + ' from ' + rinfo.address + ':' + rinfo.port);
    }); server.on('listening', function() {
    var address = server.address();
    console.log('Server listening ' + address.address + ':' + address.port);
    }); // 调用 dgram.bind(port, [address]) 方法对网卡和端口进行绑定
    // 该套接字将接收所有网卡上 41234 端口上的消息
    server.bind(41234);
  3. 创建 UDP 客户端

     var dgram = require('dgram');
    var message = new Buffer('深入浅出Node.js');
    var client = dgram.createSocket('udp4'); // send() 方法:socket.send(buf, offset, length, port, address, [callback]);
    client.send(message, 0, message.length, 41234, 'localhost', function(err, bytes) {
    client.close();
    });
  4. UDP 套接字事件

    messagelisteningcloseerror

三、构建 HTTP 服务

如果要构造高效的网络应用,应该从传输层(TCP/UDP)进行着手,但是对于经典的应用场景,应用层协议绰绰有余。

var http = require('http');

http.createServer(function(req, res) {
res.writeHead(200, {
'Content-Type': 'text/plain'
});
res.end('Hello World\n');
}).listen(1337, '127.0.0.1'); console.log('Server running at http://127.0.0.1:1337/');
  1. HTTP

    浏览器,其实是一个 HTTP 的代理。

    HTTP 服务只做两件事情:处理 HTTP 请求和发送 HTTP 响应。

  2. http 模块

    《深入浅出Node.js》第7章 网络编程

    http 模块将连接所有套接字的读写抽象为 ServerRequestServerResponse 对象,它们分别对应请求和响应操作。

    HTTP 请求:

    报文头部会通过 http_parser 进行解析。

    HTTP 响应:

    影响响应报文头部信息的 API:res.setHeader()res.writeHead()

    报文体部分调用:res.write()res.end()

    注意:无论服务器端在处理业务逻辑时是否发生异常,务必在结束时调用 res.end() 结束请求,否则客户端将一直处于等待的状态。当然,也可以通过延迟 res.end() 的方式实现客户端与服务器端之间的长连接,但结束时务必关闭连接。

    HTTP 服务的事件

    connectionrequestclosecheckContinueconnectupgradeclientError

  3. HTTP 客户端

     var http = require('http');
    
     var options = {
    hostname: '127.0.0.1',
    port: 1337,
    path: '/',
    method: 'GET'
    }; var req = http.request(options, function(res) {
    console.log('STATUS: ' + res.statusCode);
    console.log('HEADERS: ' + JSON.stringify(res.headers));
    res.setEncoding('utf8');
    res.on('data', function(chunk) {
    console.log(chunk);
    });
    }); req.end();

    HTTP 响应

    HTTP 代理

    为了重用 TCP 连接,http 模块包含一个默认的客户端代理对象 http.globalAgent。

    它对每个服务器端(host+port)创建的连接进行了管理,默认情况下,通过 http 提供的 ClientRequest 对象对同一个服务发起的 HTTP 请求最多可以创建5个连接。

    可以在 options 中传递 agent 选项,更改连接数限制。

    HTTP 客户端事件

    responsesocketconnectupgradecontinue

四、构建 WebSocket 服务

相比 HTTP,WebSocket 更接近于传输层协议,它并没有在 HTTP 的基础上模拟服务器端的推送,而是在 TCP 上定义独立的协议。

WebSocket 协议主要分为两个部分:握手和数据传输。

五、网络服务与安全

上一篇:Structs2配置文件相关说明


下一篇:在一台机器上模拟mongodb分片