Node.js之TCP（net）

Hi I'm Shendi

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最近使用Nodejs编写程序，需要用到自己编写的分布式工具，于是需要将Java版的用NodeJs重新写一遍，需要使用到TCP通信，于是在这里记录下Node.js TCP 的使用方法

依赖

需要使用到 net 模块，是 node.js 的核心模块，直接可以引入使用

const net = require('net');

TCP服务端

Node.js 将服务端和客户端区分开了，使用起来还是非常的简单，服务端大概就是监听连接，读写数据

创建TCP服务端

通过 createServer 函数来创建一个服务端，函数接收一个回调函数，用于处理新的客户端连接，回调函数有一个参数 socket，代表与客户端的连接，通过socket来读取客户端发送的数据，以及发送数据给客户端

函数返回 net.Server

示例如下

var server = net.createServer(function (socket) {
    console.log("有新的客户端连接了");
});

监听端口

创建了服务端后，还需要指定监听的端口，相当于启动服务端

通过 listen 函数

var port = 80;
server.listen(port, function () {
    // 在启动成功后执行
    console.log(`服务端已启动，端口：${that.port}`);
});

获取客户端ip

在创建TCP服务端部分，传递了一个回调函数，回调函数有一参数 socket，通过这个参数来处理关于客户端的操作，包括获取ip

通过 remoteAddress 获取到 ip，但是获取到的ip是 ipv6格式的，其中包含了ipv4地址

IP地址以::ffff:开头表示该IP地址是一个IPv4地址嵌入在IPv6地址中的表示方式。IPv6地址是128位长，而IPv4地址只有32位长，为了在IPv6环境中使用IPv4地址，可以使用该表示方式。

于是要拿到具体ip需要进行额外的操作，这里我就使用最简单的，字符串截取

let ip = socket.remoteAddress;
ip = ip.substring(ip.lastIndexOf(":") + 1);

这样就拿到正确的ip了

设置超时时间

使用 socket.setTimeout 来设置超时时间，函数接收两个参数，一个超时时间（秒），一个回调函数。

当socket在指定的时间内没有收到任何新的数据时，将会触发回调。

例如五秒没有收到数据就关闭连接

socket.setTimeout(5000, () => {
    socket.end();
});

读取数据

通过 on 监听 data 事件来读取数据

// data 为 Buffer 类型
socket.on("data", function (data) {
    console.log(data.toString());
});

因为是 TCP，有可能粘包、拆包之类的，所以一般都有对应的自定义协议，以及缓冲区

例如一个完整的协议数据以字节 20 结尾，示例代码如下

// 读取的数据缓存
var readData = Buffer.from([]);

// 收到数据触发data事件
socket.on("data", function (data) {
    readData = Buffer.concat([readData, data]);
    let index = readData.indexOf(Buffer.from([20]));
    if (index != -1) {
        // 读取到了一个完整的协议数据，进行处理
        let pData = readData.subarray(0, index + 1);
        // 处理...
        console.log(pData.toString());
        // 处理完从缓存中移除这部分数据
        readData = readData.subarray(index + 1, readData.length);
    } else {
        // 没有读取到完整的协议数据，不做操作
    }
});

发送数据

通过 write 来发送数据，其中第一个参数为要发送的数据，可以为字符串和Uint8Array（Buffer是其子类）

第二个参数为发送成功的回调

socket.write("hello,world", function () {
    console.log(`发送成功，数据长度为：${socket.bytesWritten}`);
});

事件处理

不管是服务端还是socket，都可以通过 on 来监听事件，同读取数据那样

服务端Server的事件

名称	描述
listening	调用 server.listen 后触发
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
error	发生错误时触发

Socket的事件

名称	描述
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	当写缓存为空时触发。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

报错处理 Error: read ECONNRESET，导致服务端程序挂掉

错误图如下

这个问题出现是客户端没有调用 close 关闭连接，但客户端挂了（例如任务管理器强行停止），但这种情况是很常见的，对于服务端来说，不可能因为这种小问题而导致整个服务端程序挂掉

解决办法就是给socket增加error事件

socket.on('error', function(err) {
    console.log(`客户端出错，err：${err}`);
    that.connNum--;
});

这样出错会被捕获，不会导致整个程序挂掉了

TCP客户端

客户端的使用方式大体和服务端差不多

创建 TCP 客户端

通过 net 模块的 createConnection 创建客户端，函数返回 net.Socket，与上面服务端的Socket是一样的类型，所以使用方法也是一样的

函数有两个参数，第一个端口号，第二个主机名，域名/地址

let socket = net.createConnection(port, host);

具体使用

与服务端部分的socket使用是一样的，所以这里就直接贴出示例代码了

let socket = net.createConnection(80, "127.0.0.1");

// 发送数据
socket.write(Buffer.from("Shendi"));
socket.on('data', (data) => {
    console.log(`接收到数据: ${data}`);
});

conn.client.on('end', function(data) {
   	console.log(`客户端连连接关闭`);
});

conn.client.on('error', function(err) {
    console.log(`客户端连接出错，err：${err}`);
});

END

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