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Node.js net 模块

Java FileNode.js 内置模块

Node.js 的 net 模块是一个用于创建基于 TCP 或 IPC 的服务器和客户端的核心模块。它提供了异步网络编程的能力，可以用来构建各种网络应用，如聊天服务器、代理服务器等。

主要功能

  1. 创建 TCP 服务器和客户端
  2. 创建 IPC (进程间通信) 服务器和客户端
  3. 处理网络连接和数据传输
  4. 管理网络连接的生命周期

基本使用

创建 TCP 服务器

实例

const net = require('net');

// 创建 TCP 服务器
const server = net.createServer((socket) => {
  console.log('客户端已连接');
 
  // 接收客户端数据
  socket.on('data', (data) => {
    console.log(`收到数据: ${data}`);
    socket.write(`服务器收到: ${data}`); // 向客户端发送数据
  });
 
  // 客户端断开连接
  socket.on('end', () => {
    console.log('客户端已断开连接');
  });
});

// 监听 3000 端口
server.listen(3000, () => {
  console.log('服务器正在监听 3000 端口');
});

创建 TCP 客户端

实例

const net = require('net');

// 创建客户端并连接到服务器
const client = net.createConnection({ port: 3000 }, () => {
  console.log('已连接到服务器');
  client.write('Hello Server!'); // 向服务器发送数据
});

// 接收服务器数据
client.on('data', (data) => {
  console.log(`收到服务器数据: ${data}`);
  client.end(); // 断开连接
});

client.on('end', () => {
  console.log('已断开与服务器的连接');
});

核心 API 详解

net.createServer([options][, connectionListener])

创建一个新的 TCP 或 IPC 服务器。

参数:

  • options: 可选配置对象
    • allowHalfOpen: 是否允许半开连接，默认为 false
    • pauseOnConnect: 是否在连接时暂停套接字，默认为 false
  • connectionListener: 自动设置为 'connection' 事件的监听器

net.createConnection(options[, connectListener])

创建一个到指定端口和主机的 TCP 连接。

常用 options:

  • port: 要连接的端口 (必须)
  • host: 要连接的主机，默认为 'localhost'
  • localAddress: 用于绑定网络连接的本地接口
  • family: IP 协议族 (4 或 6)

网络套接字 (Socket)

net.Socket 是 net 模块的核心类，表示一个网络连接。

常用事件

  1. connect: 当成功建立连接时触发
  2. data: 当接收到数据时触发
  3. end: 当连接的另一端发送 FIN 包时触发
  4. timeout: 当连接因不活动而超时时触发
  5. error: 当发生错误时触发
  6. close: 当套接字完全关闭时触发

常用方法

  1. write(data[, encoding][, callback]): 在套接字上发送数据
  2. end([data][, encoding]): 半关闭套接字
  3. destroy(): 确保不再有 I/O 活动在此套接字上发生
  4. pause(): 暂停读取数据
  5. resume(): 恢复读取数据

高级应用

处理多个客户端连接

实例

const net = require('net');

const server = net.createServer((socket) => {
  // 为每个连接设置唯一 ID
  socket.id = Date.now();
 
  console.log(`客户端 ${socket.id} 已连接`);
 
  socket.on('data', (data) => {
    console.log(`从客户端 ${socket.id} 收到数据: ${data}`);
    // 广播消息给所有客户端
    server.getConnections((err, count) => {
      if (count > 1) {
        socket.write(`有 ${count-1} 个其他客户端在线`);
      }
    });
  });
 
  socket.on('end', () => {
    console.log(`客户端 ${socket.id} 已断开`);
  });
});

server.listen(3000);

超时处理

实例

const server = net.createServer((socket) => {
  // 设置连接超时为 5 分钟
  socket.setTimeout(5 * 60 * 1000);
 
  socket.on('timeout', () => {
    console.log('连接超时，将断开');
    socket.end();
  });
});

方法与属性

功能描述
创建服务器net.createServer([options][, connectionListener])：用于创建 TCP 服务器，可以监听连接请求。
连接服务器net.connect(options[, connectListener]) 或 net.createConnection(options[, connectListener])：用于连接到指定的服务器（创建客户端）。
Socket 对象socket 对象代表一个与 TCP 服务器或客户端的连接，包含多种用于发送、接收和关闭连接的方法。

方法

序号方法 & 描述
1net.createServer([options][, connectionListener])
创建一个 TCP 服务器。参数 connectionListener 自动给 'connection' 事件创建监听器。
2net.connect(options[, connectionListener])
返回一个新的 'net.Socket'，并连接到指定的地址和端口。
当 socket 建立的时候，将会触发 'connect' 事件。
3net.createConnection(options[, connectionListener])
创建一个到端口 port 和 主机 host的 TCP 连接。 host 默认为 'localhost'。
4net.connect(port[, host][, connectListener])
创建一个端口为 port 和主机为 host的 TCP 连接 。host 默认为 'localhost'。参数 connectListener 将会作为监听器添加到 'connect' 事件。返回 'net.Socket'。
5net.createConnection(port[, host][, connectListener])
创建一个端口为 port 和主机为 host的 TCP 连接 。host 默认为 'localhost'。参数 connectListener 将会作为监听器添加到 'connect' 事件。返回 'net.Socket'。
6net.connect(path[, connectListener])
创建连接到 path 的 unix socket 。参数 connectListener 将会作为监听器添加到 'connect' 事件上。返回 'net.Socket'。
7net.createConnection(path[, connectListener])
创建连接到 path 的 unix socket 。参数 connectListener 将会作为监听器添加到 'connect' 事件。返回 'net.Socket'。
8net.isIP(input)
检测输入的是否为 IP 地址。 IPV4 返回 4， IPV6 返回 6，其他情况返回 0。
9net.isIPv4(input)
如果输入的地址为 IPV4， 返回 true，否则返回 false。
10net.isIPv6(input)
如果输入的地址为 IPV6， 返回 true，否则返回 false。

net.Server

net.Server通常用于创建一个 TCP 或本地服务器。

序号方法 & 描述
1server.listen(port[, host][, backlog][, callback])
监听指定端口 port 和 主机 host ac连接。 默认情况下 host 接受任何 IPv4 地址(INADDR_ANY)的直接连接。端口 port 为 0 时，则会分配一个随机端口。
2server.listen(path[, callback])
通过指定 path 的连接，启动一个本地 socket 服务器。
3server.listen(handle[, callback])
通过指定句柄连接。
4server.listen(options[, callback])
options 的属性：端口 port, 主机 host, 和 backlog, 以及可选参数 callback 函数, 他们在一起调用server.listen(port, [host], [backlog], [callback])。还有，参数 path 可以用来指定 UNIX socket。
5server.close([callback])
服务器停止接收新的连接，保持现有连接。这是异步函数，当所有连接结束的时候服务器会关闭，并会触发 'close' 事件。
6server.address()
操作系统返回绑定的地址，协议族名和服务器端口。
7server.unref()
如果这是事件系统中唯一一个活动的服务器，调用 unref 将允许程序退出。
8server.ref()
与 unref 相反，如果这是唯一的服务器，在之前被 unref 了的服务器上调用 ref 将不会让程序退出（默认行为）。如果服务器已经被 ref，则再次调用 ref 并不会产生影响。
9server.getConnections(callback)
异步获取服务器当前活跃连接的数量。当 socket 发送给子进程后才有效；回调函数有 2 个参数 err 和 count。

事件

序号事件 & 描述
1listening
当服务器调用 server.listen 绑定后会触发。
2connection
当新连接创建后会被触发。socket 是 net.Socket实例。
3close
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。
4error
发生错误时触发。'close' 事件将被下列事件直接调用。

net.Socket

net.Socket 对象是 TCP 或 UNIX Socket 的抽象。net.Socket 实例实现了一个双工流接口。 他们可以在用户创建客户端(使用 connect())时使用, 或者由 Node 创建它们，并通过 connection 服务器事件传递给用户。

事件

net.Socket 事件有：

序号事件 & 描述
1lookup
在解析域名后，但在连接前，触发这个事件。对 UNIX sokcet 不适用。
2connect
成功建立 socket 连接时触发。
3data
当接收到数据时触发。
4end
当 socket 另一端发送 FIN 包时，触发该事件。
5timeout
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。
6drain
当写缓存为空得时候触发。可用来控制上传。
7error
错误发生时触发。
8close
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。

属性

net.Socket 提供了很多有用的属性，便于控制 socket 交互：

序号属性 & 描述
1socket.bufferSize
该属性显示了要写入缓冲区的字节数。
2socket.remoteAddress
远程的 IP 地址字符串，例如：'74.125.127.100' or '2001:4860:a005::68'。
3socket.remoteFamily
远程IP协议族字符串，比如 'IPv4' or 'IPv6'。
4socket.remotePort
远程端口，数字表示，例如：80 or 21。
5socket.localAddress
网络连接绑定的本地接口 远程客户端正在连接的本地 IP 地址，字符串表示。例如，如果你在监听'0.0.0.0'而客户端连接在'192.168.1.1'，这个值就会是 '192.168.1.1'。
6socket.localPort
本地端口地址，数字表示。例如：80 or 21。
7socket.bytesRead
接收到得字节数。
8socket.bytesWritten
发送的字节数。

方法

序号方法 & 描述
1new net.Socket([options])
构造一个新的 socket 对象。
2socket.connect(port[, host][, connectListener])
指定端口 port 和 主机 host，创建 socket 连接 。参数 host 默认为 localhost。通常情况不需要使用 net.createConnection 打开 socket。只有你实现了自己的 socket 时才会用到。
3socket.connect(path[, connectListener])
打开指定路径的 unix socket。通常情况不需要使用 net.createConnection 打开 socket。只有你实现了自己的 socket 时才会用到。
4socket.setEncoding([encoding])
设置编码
5socket.write(data[, encoding][, callback])
在 socket 上发送数据。第二个参数指定了字符串的编码，默认是 UTF8 编码。
6socket.end([data][, encoding])
半关闭 socket。例如，它发送一个 FIN 包。可能服务器仍在发送数据。
7socket.destroy()
确保没有 I/O 活动在这个套接字上。只有在错误发生情况下才需要。（处理错误等等）。
8socket.pause()
暂停读取数据。就是说，不会再触发 data 事件。对于控制上传非常有用。
9socket.resume()
调用 pause() 后想恢复读取数据。
10socket.setTimeout(timeout[, callback])
socket 闲置时间超过 timeout 毫秒后 ，将 socket 设置为超时。
11socket.setNoDelay([noDelay])
禁用纳格（Nagle）算法。默认情况下 TCP 连接使用纳格算法，在发送前他们会缓冲数据。将 noDelay 设置为 true 将会在调用 socket.write() 时立即发送数据。noDelay 默认值为 true。
12socket.setKeepAlive([enable][, initialDelay])
禁用/启用长连接功能，并在发送第一个在闲置 socket 上的长连接 probe 之前，可选地设定初始延时。默认为 false。 设定 initialDelay （毫秒），来设定收到的最后一个数据包和第一个长连接probe之间的延时。将 initialDelay 设为0，将会保留默认（或者之前）的值。默认值为0.
13socket.address()
操作系统返回绑定的地址，协议族名和服务器端口。返回的对象有 3 个属性，比如{ port: 12346, family: 'IPv4', address: '127.0.0.1' }。
14socket.unref()
如果这是事件系统中唯一一个活动的服务器，调用 unref 将允许程序退出。如果服务器已被 unref，则再次调用 unref 并不会产生影响。
15socket.ref()
与 unref 相反，如果这是唯一的服务器，在之前被 unref 了的服务器上调用 ref 将不会让程序退出（默认行为）。如果服务器已经被 ref，则再次调用 ref 并不会产生影响。

实例

创建 server.js 文件，代码如下所示：

实例

var net = require('net');
var server = net.createServer(function(connection) {
   console.log('client connected');
   connection.on('end', function() {
      console.log('客户端关闭连接');
   });
   connection.write('Hello World!\r\n');
   connection.pipe(connection);
});
server.listen(8080, function() {
  console.log('server is listening');
});

执行以上服务端代码：

$ node server.js
server is listening   # 服务已创建并监听 8080 端口

新开一个窗口，创建 client.js 文件，代码如下所示：

实例

var net = require('net');
var client = net.connect({port: 8080}, function() {
   console.log('连接到服务器！');  
});
client.on('data', function(data) {
   console.log(data.toString());
   client.end();
});
client.on('end', function() {
   console.log('断开与服务器的连接');
});

执行以上客户端的代码：

连接到服务器！
Hello World!

断开与服务器的连接

Gif 实例演示

实际应用场景

  1. 聊天应用: 构建实时聊天服务器
  2. 游戏服务器: 处理多玩家实时交互
  3. 代理服务器: 转发客户端请求
  4. 自定义协议: 实现特定应用层协议
  5. 物联网设备通信: 与嵌入式设备通信

最佳实践

  1. 错误处理: 始终监听 'error' 事件
  2. 资源管理: 及时关闭不再使用的连接
  3. 性能考虑: 对于高并发场景，考虑使用连接池
  4. 安全性: 实现适当的认证和加密机制
  5. 日志记录: 记录重要的连接事件和数据

实例

// 示例: 完整的错误处理
server.on('error', (err) => {
  console.error('服务器错误:', err);
});

client.on('error', (err) => {
  console.error('客户端错误:', err);
});

通过掌握 net 模块，你可以构建各种强大的网络应用，理解底层网络通信原理，为学习更高级的网络框架打下坚实基础。

Java FileNode.js 内置模块

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