Node.js TCP Socket 编程详解-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

本文将详细介绍 Node.js 中 TCP Socket 编程的相关知识，包括 TCP Socket 的基本概念、如何使用 Node.js 创建 TCP Server 和 TCP Client、TCP Socket 的事件机制、错误处理等内容。通过学习本文，读者可以深入理解 TCP Socket 编程的原理和实现方法，同时掌握 Node.js 中 TCP Socket 编程的技巧和注意事项。

TCP Socket 基本概念

TCP（Transmission Control Protocol）是一种可靠的传输协议，它基于 IP（Internet Protocol）协议实现，提供了可靠的数据传输和流控制功能。TCP Socket 是基于 TCP 协议实现的一种网络编程接口，它提供了面向流的数据传输方式，可以在网络上实现进程间的通信。

TCP Socket 编程中，通常需要创建一个 TCP Server 和一个或多个 TCP Client。TCP Server 监听指定的端口，等待 Client 的连接请求；Client 向 Server 发起连接请求，并与 Server 建立一条 TCP 连接。通过 TCP 连接，Client 可以向 Server 发送数据，Server 接收并处理数据，并向 Client 发送响应数据。TCP Socket 编程中，数据传输的单位是字节流，也就是说，发送方发送的数据和接收方接收的数据是连续的字节流，没有消息边界。

创建 TCP Server

在 Node.js 中，可以使用 net 模块创建 TCP Server。下面是一个简单的示例代码：

// javascriptcn.com 代码示例
const net = require('net');

const server = net.createServer((socket) => {
  console.log('client connected:', socket.remoteAddress, socket.remotePort);

  socket.on('data', (data) => {
    console.log('received:', data.toString());
    socket.write('Hello, client!');
  });

  socket.on('close', () => {
    console.log('client disconnected');
  });
});

server.listen(8080, () => {
  console.log('server started');
});

上面的代码创建了一个 TCP Server，监听 8080 端口。当有 Client 连接到 Server 时，会触发 connection 事件，回调函数会传入一个 socket 对象，代表与 Client 建立的 TCP 连接。可以通过 socket.remoteAddress 和 socket.remotePort 获取 Client 的 IP 地址和端口号。

当 Client 向 Server 发送数据时，会触发 data 事件，回调函数会传入一个 Buffer 对象，代表接收到的数据。可以通过 data.toString() 将 Buffer 转换为字符串。在回调函数中，可以通过 socket.write() 方法向 Client 发送响应数据。

当 Client 断开连接时，会触发 close 事件，回调函数中可以进行一些清理工作。

创建 TCP Client

在 Node.js 中，可以使用 net 模块创建 TCP Client。下面是一个简单的示例代码：

// javascriptcn.com 代码示例
const net = require('net');

const client = new net.Socket();

client.connect(8080, '127.0.0.1', () => {
  console.log('connected to server');

  client.write('Hello, server!');
});

client.on('data', (data) => {
  console.log('received:', data.toString());
});

client.on('close', () => {
  console.log('disconnected from server');
});

上面的代码创建了一个 TCP Client，连接到 127.0.0.1 的 8080 端口。当连接建立成功后，会触发 connect 事件，回调函数中可以进行一些初始化工作，例如向 Server 发送第一条消息。

当 Server 向 Client 发送数据时，会触发 data 事件，回调函数会传入一个 Buffer 对象，代表接收到的数据。可以通过 data.toString() 将 Buffer 转换为字符串。

当 Server 断开连接时，会触发 close 事件，回调函数中可以进行一些清理工作。

TCP Socket 的事件机制

TCP Socket 在数据传输过程中，会触发多个事件，例如 connection、data、close、error 等。可以通过监听这些事件，实现 TCP Socket 的逻辑。

下面是 TCP Server 和 TCP Client 常用的事件：

connection：当有 Client 连接到 Server 时触发。
data：当收到数据时触发。
close：当连接关闭时触发。
error：当发生错误时触发。

下面是示例代码：

// javascriptcn.com 代码示例
const net = require('net');

const server = net.createServer((socket) => {
  console.log('client connected');

  socket.on('data', (data) => {
    console.log('received:', data.toString());
  });

  socket.on('close', () => {
    console.log('client disconnected');
  });

  socket.on('error', (err) => {
    console.error('socket error:', err);
  });
});

server.on('error', (err) => {
  console.error('server error:', err);
});

server.listen(8080, () => {
  console.log('server started');
});

const client = new net.Socket();

client.connect(8080, '127.0.0.1', () => {
  console.log('connected to server');

  client.write('Hello, server!');
});

client.on('data', (data) => {
  console.log('received:', data.toString());
});

client.on('close', () => {
  console.log('disconnected from server');
});

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

上面的代码演示了 TCP Server 和 TCP Client 的事件监听机制。在回调函数中，可以根据事件类型和错误类型进行相应的处理，例如打印日志、发送错误信息等。

错误处理

TCP Socket 编程中，常常会遇到各种错误，例如连接超时、连接被拒绝、数据传输错误等。为了保证程序的稳定性和可靠性，需要对这些错误进行处理。

下面是一些常见的错误处理方法：

使用 try-catch 捕获异常，并进行相应的处理。
使用 Promise 和 async/await 机制，处理异步操作的错误。
使用 process.on('uncaughtException') 处理未捕获的异常。

下面是示例代码：

// javascriptcn.com 代码示例
const net = require('net');

const server = net.createServer((socket) => {
  console.log('client connected');

  socket.on('data', (data) => {
    console.log('received:', data.toString());
    throw new Error('test error');
  });

  socket.on('close', () => {
    console.log('client disconnected');
  });

  socket.on('error', (err) => {
    console.error('socket error:', err);
  });
});

server.on('error', (err) => {
  console.error('server error:', err);
});

server.listen(8080, () => {
  console.log('server started');
});

const client = new net.Socket();

client.connect(8080, '127.0.0.1', () => {
  console.log('connected to server');

  client.write('Hello, server!');
});

client.on('data', (data) => {
  console.log('received:', data.toString());
  throw new Error('test error');
});

client.on('close', () => {
  console.log('disconnected from server');
});

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

process.on('uncaughtException', (err) => {
  console.error('uncaught exception:', err);
});

上面的代码演示了如何使用 try-catch 和 process.on('uncaughtException') 处理异常。在回调函数中，可以根据错误类型进行相应的处理，例如打印日志、发送错误信息等。

总结

本文介绍了 Node.js 中 TCP Socket 编程的相关知识，包括 TCP Socket 的基本概念、如何使用 Node.js 创建 TCP Server 和 TCP Client、TCP Socket 的事件机制、错误处理等内容。通过学习本文，读者可以深入理解 TCP Socket 编程的原理和实现方法，同时掌握 Node.js 中 TCP Socket 编程的技巧和注意事项。

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