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手把手教你使用Node.js进行TCP网络通信(实践)

少儿编程网2021-12-15 14:02:22Javascript编程 人已围观 来源:少儿编程 -用户投稿

简介如何使用Node.js进行TCP网络通信?下面本篇文章就来带大家搞懂使用Node.js进行TCP网络通信的方法,希望对大家有所帮助!摘要:网络是通信互联的基础,Node.js提供了net、http、dgram等模块,分别用来实现TCP、HTTP、UDP的通信,本文主要对使用Node.js的TCP通信

如何使用Node.js进行TCP网络通信?下面本篇文章就来带大家搞懂使用Node.js进行TCP网络通信的方法,希望对大家有所帮助!utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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摘要: 网络是通信互联的基础,Node.js提供了net、http、dgram等模块,分别用来实现TCP、HTTP、UDP的通信,本文主要对使用Node.js的TCP通信部份进行实践记录。【推荐学习:《nodejs 教程》】utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

1、构建TCP服务器

1.1、使用Node.js创建TCP服务器utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

为了使用Node.js创建TCP服务器,首先要调用require(‘net’)来加载net模块,然后调用net模块的createServer方法就可以轻松地创建一个TCP服务器,语法格式如下:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

net.createServer([options][, connectionListener])
options是一个对象参数值,有两个布尔类型的属性allowHalfOpen和pauseOnConnect。这两个属性默认都是false;
connectionListener是一个当客户端与服务端建立连接时的回调函数,这个回调函数以socket端口对象作为参数。

1.2、监听客户端的连接utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

使用TCP服务器的listen方法就可以开始监听客户端的连接,语法格式如下:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

server.listen(port[, host][, backlog][, callback]);
port:为需要监听的端口号,参数值为0的时候将随机分配一个端口号;
host:服务器地址;
backlog:连接等待队列的**大长度;
callback:回调函数。

以下代码可以创建一个TCP服务器并监听8001端口:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP服务器
const server = net.createServer(function (socket) {
    console.log('有新的客户端接入');
});
//设置监听端口
server.listen(8001, function () {
    console.log('服务正在监听中。。。')
});

运行这段代码,可以在控制台看到执行了listen方法的回调函数,如图所示:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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可以使用相应的TCP客户端或者调试工具来连接这个已经创建好的TCP服务器。例如,要使用Windows的Telnet就可以用以下命令来连接:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

telnet localhost 8001

连接成功后可以看到控制台打印了“有新的客户端接入”字样,表明createServer方法的回调函数已经执行,说明已经成功连接到这个创建好的TCP服务器。utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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server.listen()方法其实触发的是server下的listening事件,所以也可以手动监听listening事件,代码如下:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

//设置监听端口
server.listen(8001);
//设置监听时的回调函数
server.on('listening', function () {
    console.log("服务正在监听中。。。")
});

除了listening事件外,TCP服务器还支持以下事件:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

connection:当有新的链接创建时触发,回调函数的参数为socket连接对象。
close:TCP服务器关闭的时候触发,回调函数没有参数。
error:TCP服务器发生错误的时候触发,回调函数的参数为error对象。

下列代码通过net.Server类来创建一个TCP服务器,添加以上事件:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

//引入net模块
const net = require('net');
//实例化一个服务器对象
const server = new net.Server();
//监听connection事件
server.on('connection', function (socket) {
    console.log('有新的客户端接入');
});
//设置监听端口
server.listen(8001);
//设置监听时的回调函数
server.on('listening', function () {
    console.log('服务正在监听中。。。');
});
//设置关闭时的回调函数
server.on('close', function () {
    console.log('服务已关闭');
});
//设置出错时的回调函数
server.on('error', function (err) {
    console.log('服务运行异常', err);
});

1.3、查看服务器监听的地址utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

当创建了一个TCP服务器后,可以通过server.address()方法来查看这个TCP服务器监听的地址,并返回一个JSON对象,因为这个方法返回的是TCP服务器监听的地址信息,所以应该在调用了server.listen()方法或者绑定了事件listening中的回调函数中调用该方法。这个对象的属性有: utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

port:TCP服务器监听的端口号;
family:说明TCP服务器监听的地址是IPv6还是IPv4;
address:TCP服务器监听的地址。

代码如下:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP服务器
const server = net.createServer(function (socket) {
    console.log('有新的客户端接入');
});
//设置监听端口
server.listen(8001);
//设置监听时的回调函数
server.on('listening', function () {
    //获取地址信息
    let address = server.address();
    //获取地址详细信息
    console.log("服务器监听的端口是:" + address.port);
    console.log("服务器监听的地址是:" + address.address);
    console.log("服务器监听的地址类型是:" + address.family);
});

运行结果如图:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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1.4、连接服务器的客户端数量utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

创建一个TCP服务器后,可以通过server.getConnections()方法获取连接这个TCP服务器的客户端数量。这个方法是一个异步的方法,回调函数有两个参数:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

第一个参数为error对象。
第二个参数为连接TCP服务器的客户端数量。

除了获取连接数外,也可以通过设置TCP服务器的maxConnections属性来设置这个TCP服务器的**大连接数。当连接数超过**大连接数的时候,服务器将拒绝新的连接。如下代码设置这个TCP服务器的**大连接数为3。utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP服务器
const server = net.createServer(function (socket) {
    console.log('有新的客户端接入');
    //设置**大连接数量
    server.maxConnections = 3;
    server.getConnections(function (err, count) {
        console.log("当前连接的客户端个数为:" + count);
    });
});
//设置监听端口
server.listen(8001, function () {
    console.log("服务正在监听中。。。")
});

运行这段代码,并尝试用多个客户端连接。可以发现当客户端连接数超过3的时候,新的客户端就无法连接这个服务器了,如图所示:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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1.5、获取客户端发送的数据utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

createServer方法的回调函数参数是一个net.Socket对象(服务器所监听的端口对象),这个对象同样也有一个address()方法,用来获取TCP服务器绑定的地址,同样也是返回一个含有port、family、address属性的对象。通过socket对象可以获取客户端发送的流数据,每次接收到数据的时候触发data事件,通过监听这个事件就可以在回调函数中获取客户端发送的数据,代码如下:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP服务器
const server = net.createServer(function (socket) {
    //监听data事件
    socket.on("data", function (data) {
        //打印数据
        console.log("接收到数据:" + data.toString());
    });
});
//设置监听端口
server.listen(8001, function () {
    console.log("服务正在监听中。。。")
});

测试结果如下:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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socket对象除了有data事件外,还有connect、end、error、timeout等事件。utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

1.6、发送数据给客户端utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

调用socket.write()可以使TCP服务器发送数据,这个方法只有一个必需参数,就是需要发送的数据;第二个参数为编码格式,可选。同时,可以为这个方法设置一个回调函数。当有用户连接TCP服务器的时候,将发送数据给客户端,代码如下:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP服务器
const server = net.createServer(function (socket) {
    //设置消息内容
    const message = "Hello Client......";
    //发送数据
    socket.write(message, function () {
        const writeSize = socket.bytesWritten;
        console.log("数据发送成功,数据长度为:" + writeSize);
    });

    //监听data事件
    socket.on("data", function (data) {
        const readSize = socket.bytesRead;
        //打印数据
        console.log("接收到数据为:" + data.toString(), ";接收的数据长度为:" + readSize);
    });
});
//设置监听端口
server.listen(8001, function () {
    console.log("服务正在监听中。。。")
}); 

测试结果如下:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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在上面这段代码中还用到了socket对象的bytesWritten和bytesRead属性,这两个属性分别代表着发送数据的字节数和接收数据的字节数。除了上面这两个属性外,socket对象还有以下属性:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

socket.localPort:本地端口的地址;
socket.localAddress:本地IP地址;
socket.remotePort:进程端口地址;
socket.remoteFamily:进程IP协议族;
socket.remoteAddress:进程IP地址。

2、构建TCP客户端

Node.js在创建一个TCP客户端的时候同样使用的是net(网络)模块。utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

2.1、使用Node.js创建TCP客户端utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

为了使用Node.js创建TCP客户端,首先要调用require(‘net’)来加载net模块。创建一个TCP客户端只需要创建一个连接TCP客户端的socket对象即可:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP客户端
const client = new net.Socket();

创建一个socket对象的时候可以传入一个json对象。这个对象有以下属性:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

fd:指定一个存在的文件描述符,默认值为null;
readable:是否允许在这个socket上读,默认值为false;
writeable:是否允许在这个socket上写,默认值为false;
allowHalfOpen:该属性为false时,TCP服务器接收到客户端发送的一个FIN包后,将会回发一个FIN包;该属性为true时,TCP服务器接收到客户端发送的一个FIN包后不会回发FIN包。

2.2、连接TCP服务器utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

创建了一个socket对象后,调用socket对象的connect()方法就可以连接一个TCP服务器,代码如下:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP客户端
const client = new net.Socket();
//设置连接的服务器
client.connect(8001, '127.0.0.1', function () {
    console.log("连接服务器成功");
});

连接成功如下图所示:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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2.3、获取从TCP服务器发送的数据utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

socket对象有data、error、close、end等事件,因可以通过监听data事件来获取从TCP服务器发送的数据,代码如下:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP客户端
const client = new net.Socket();
//设置连接的服务器
client.connect(8001, '127.0.0.1', function () {
    console.log("连接服务器成功");
});
//监听data事件
client.on("data", function (data) {
    //打印数据
    console.log("接收到数据为:" + data.toString());
});

先启动TCP服务端,再运行上面客户端,可以发现命令行中已经输出了来自服务端的数据,说明此时已经实现了服务端和客户端之间的通信:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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2.4、向TCP服务器发送数据utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

因为TCP客户端是一个socket对象,所以可以使用以下代码来向TCP服务器发送数据:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

//引入net模块
const net = require('net');
//创建TCP客户端
const client = new net.Socket();
//设置连接的服务器
client.connect(8001, '127.0.0.1', function () {
    console.log("连接服务器成功");
    //给服务端发送数据
    client.write("Hello Server......");
});
//监听data事件
client.on("data", function (data) {
    //打印数据
    console.log("接收到数据为:" + data.toString());
});
//监听end事件
client.on("end", function () {
    console.log("客户端发送数据结束")
});

客户端控制台输出:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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服务端控制台输出:utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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至此使用Node.js进行TCP网络通信完成,如有不对的地方欢迎指正。utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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作者:lwq1228utk少儿编程网-https://www.pxcodes.com

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