nodejs 网络(一)

TCP服务

• 传输控制协议，网络传输层
• OSI模型： 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层

传输之前先要三次握手形成会话，一个套接字socket只用于一个服务

创建TCP服务

 var net = require('net');
 
//使用net.createServer(listener)创建，**listener是连接事件connection的侦听器**
var server = net.createServer(function(socket) {
	socket.on('data', function(data) {
		socket.write("hello");
	});
	socket.on('end', function() {
		console.log('断开');
	});
	socket.write("hello111:\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);

//可以使用$ telnet 127.0.0.1 8124，或者使用net模块构建客户端
var net = require('net');
var client = net.connect({  //
	port: 812
}, 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');
});
tcp.listen(1337, '127.0.0.1');

也可以对Domain Socket监听 server.listen(‘/tmp/echo.sock’);
使用 $ nc -U /tmp/echo.sock 测试

服务器事件

使用net.createServer()创建的服务器是个EventEmitter实例

1. listening 在调用server.lisren()绑定端口或者Domain Socket后触发server.listen(port,listeningListener)
2. connection 每个客户端套接字连接到服务端时触发 net.createServer(),最后一个参数传递
3. close 当服务器关闭时触发 在调用server.close()后，服务器会停止接受新的套接字，但当前的连接不会断，直到所有连接都断后触发
4. error 服务器发生异常时触发，如果不帧听error事件，会抛出异常

连接事件

服务器可以同时与多个客户端保持连接，每个连接都是可读写的stream对象，用于服务器和客户端通信

1. data 当一端调用write()发送数据时，另一端触发data事件
2. end 任意一端发送了FIN数据时触发
3. connect 用于客户端，当套接字与服务端连接成功时触发
4. error 发生异常
5. close 套接字完全关闭时触发
6. timeout 连接在一定时间内部活跃，触发

//使用pipe管道 管道提供了一个输出流到输入流的机制。通常我们用于从一个流中获取数据并将数据传递到另外一个流中。

var net = require('net');
var server = net.createServer(function(socket) {
	socket.write('Echo server\r\n');
	socket.pipe(socket);//
});
server.listen(1337, '127.0.0.1');

Nagle算法：将tcp中的小数据包缓存合并到一定数量或时间后发出，避免浪费网络资源，但数据可能被延迟。tcp默认启动Nagle算法，可以调用socket.setNoDelay(true)关闭，关闭后一端调用write(),另一端可能将多个小数据包合并后触发一次data

UDP服务

• 用户数据包协议，网络传输层
• 一个套接字可以和多个UDP服务通信，无须连接，资源消耗低，处理快速灵活
• 可能丢包，应用在低丢包不影响的的场景，视频、DNS

创建UDP套接字

UDP套接字可以做客户端也可做服务端

• 作为服务端 调用dgram.bind(port,[address])方法对网卡和端口绑定

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);
});
server.bind(41234);//绑定完成后触发listening事件

• 作为客户端：使用dgram.send(buf, offset, length, port, address, [callback])发送消息到网络；参数对应含义,buffer,buffer偏移,buffer长度，目标端口，目标地址，发送完成后的回调。它可以随意发送数据到网络，tcp需要重新通过套接字构建新连接

var dgram = require('dgram');
var message = new Buffer("Node.js");
var client = dgram.createSocket("udp4");
client.send(message, 0, message.length, 41234, "localhost", function(err, bytes) {
	client.close();
});

UPD套接字事件

• UDP是个EventEmitter实例使用更简单，TCP是个Stream实例

1. message UDP套接字帧听网卡端口后，接受数据时触发，触发携带的数据为Buffer对象和远程地址
2. listening UDP开始帧听时触发
3. close 调用close()时触发，并不再触发message事件
4. error 异常时触发，不帧听则直接抛出，进程退出

构建HTTP服务

• 超文本传输协议 HyperText Transfer Protocol
• 构建在TCP之上 属于应用层协议 B/S模式，目前最知名的标准RFC 2616

通常的http通信的信息分三部分，TCP的3次握手，客户端向服务器发送请求报文，服务器完成处理后向客户端发送响应内容。
浏览器其实是http的代理，将用户的行为转化为http请求发送给服务端，服务端处理请求然后发送响应报文给代理，代理解析报文再展示给用户。http服务只做处理http请求和发送http响应

//创建http服务
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/');

//使用net模块创建
var tcp = require('net').createServer();
var http = require('http');
var server = http.createServer(function(req, res) {
	res.writeHead(200, {
		'Content-Type': 'text/plain'
	});
	res.end('handled by child, pid is ' + process.pid + '\n');
});
tcp.on('connection', function(socket) {
	server.emit('connection', socket);
});

http模块

• 继承自TCP服务（net模块)，通信方法都是使用net的，包括创建服务、关闭服务等
• 能够与多个客户端保持连接，因为采用事件驱动，不用给每个连接创建额外的线程、进程，内存占用低，能高并发
• tcp以connection为单位服务，http以request为单位服务

http模块将tcp连接的读操作封装为ServerRequest对象，报文头部使用http_parser解析然后放在req.headers上传递给业务逻辑。报文体部分为只读流对象,需要在数据流结束后转字符串

function(req, res) {
	// console.log(req.headers);
	var buffers = [];
	req.on('data', function(trunk) {
		buffers.push(trunk);
	}).on('end', function() {
		var buffer = Buffer.concat(buffers); // TODO
		res.end('Hello world');
	});
}
//express中使用bodyParse，会自动解析，但要求请求头添加Content-Type=application/json

封装对底层连接的写操作为ServerResponse对象
影响响应报文头api为res.setHeader()和res.writeHead()，可以调用res.setHeader()进行多次设置，只要调用writeHead后，报头才会写入连接

res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});

设置报文体API为write(),end();end()会先调用write()发送数据，再发信号告知响应结束。

一旦开始了数据发送，writeHead()和setHeader()将不再生效
结束时要调用res.end(),否则客户端将一直处于等待状态，无论异常与否

http服务端事件

http服务器是个EventEmitter实例

• connection 客户端与服务器建立底层的tcp连接时触发。连接开启keep-alive,可以在多次请求响应之间使用
• request 当请求数据发送到服务端，在解析出http请求头后触发该事件
• close 调用server.close()方法停止接受新连接，当已有的连接也都断开后触发，可以给server.close()传个回调来快速注册该事件
• checkContinue 某些客户端在发送大数据时，会先发一个头部带Expect: 100-continue的请求，服务器接收后触发checkContinue。如果不监听，就自动回复100 Continue。如果不接收就响应400 Bad Request。注意，在客户端收到100 Continue后重新发起请求才会触发request
• connect 客户端发起connect请求时触发，通常在http代理时才会发起connect,如果不监听，发起该请求的连接会关闭
• upgrade 客户端要升级连接协议时会在请求头部带上upgrade，服务端接收后触发，如果不监听，发起该请求的连接会关闭
• clientError 连接的客户端触发error事件，会传递到服务器端并触发

http客户端

• http.request(options, connect) 构建http客户端

var options = {
	hostname: '127.0.0.1',
	port: 1334,
	path: '/',
	method: 'GET',
	localAddress //建立连接的本地网卡
	socketPath //Domain套接字路径
	headers //请求头对象
	auth //Basic认证 将被计算成请求头的Authorization部分
};
// 用request 包请求 不用自己来处理on end 
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();

报文体的内容通过请求对象的write()写入，end()告知报文结束
客户端clientRequest(req)解析完响应头就触发response，并传递ClientResponse以供操作，之后报文体以只读流提供）

http代理

• 为了重用tcp连接(在keeplive时，一个tcp连接可以多次用于请求)
• http里包含一个客户端代理对象http.globalAgent，它管理每个服务端(host+port)创建的连接并创建一个连接池，默认每个服务器端5个连接

在通过ClientRequest调用http请求时会走代理。可以在options中传递agentX修改连接限制

var agent = new http.Agent({
	maxSockets: 10 
});
var options = {
	hostname: '127.0.0.1',
	port: 1334,
	path: '/',
	method: 'GET',
	agent: agent //设置为false就不受连接池限制
};

http客户端事件

• response 客户端得到响应后触发
• socket 当连接池中建立的连接分配给当前的对象时触发
• upgrade 客户端向服务端发起upgrade 服务端响应101 Switching Protocols时触发
• continue 客户端想发大数据，头部带Expect: 100-continue，服务端同意并响应100 continue时触发