Node.js中TCP及聊天室的實現

wannawanna發表於2018-06-18
Node.jsTCP

前言

OSI網路模型分七層，由下至上分別為：物理層、資料鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層，TCP協議處於傳輸層。

Node.js中TCP

Node.js中的 net 模組提供了對TCP協議的封裝，使用 net 模組可以輕鬆的構建一個TCP伺服器，或構建一個連線TCP伺服器的客戶端。

net模組建立一個伺服器

let net = require('net')

let server = net.createServer()
server.on('connection', function (socket) {
    // socket套接字 會話，http有請求 響應
    console.log('connection success')
})
server.listen(3000, function () {
    console.log('server start at 3000')
})
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這樣就建立了一個簡單的服務。啟動在3000埠，並且會監聽客戶端的連線。socket表示套接字，是一個可讀可寫的雙工流，可以理解為客戶端和服務端之間的會話。

接收資料

socket.setEncoding('utf8')
socket.on('data', function (data) {
    console.log(data)
})
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響應資料

socket.write('nice to meet you')
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關閉客戶端

socket.end('end...') // 關閉客戶端
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關閉服務端

server.close(); // 如果觸發close事件就不會再接收新的請求了
server.unref(); // 也表示關閉 ，沒有客戶端連線會自己關閉(不會觸發close事件)

server.on('close', function () {
    console.log('server closed')
})
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close呼叫後， 服務端不再接收新的請求，當沒有客戶端連線，會觸發close事件，並關閉服務端

unref呼叫後，服務端繼續接受新的請求，當沒有客戶端連線，不會觸發close事件，並關閉服務端。

設定最大連線數

server.maxConnections = 2; // 設定最大連線數，超過數量不能連線
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聊天室的實現

有了上面的知識，我們可以動手實現一個聊天室。

需求

  • 當前使用者線上數，最多可連線的使用者數；
  • 輸入 l:, 檢視當前使用者列表；
  • 輸入 s:zs: hello, 向張三傳送訊息；
  • 輸入 r: ls, 給自己重新命名為ls;
  • 輸入 b: nice to meet you, 向其他使用者廣播訊息

建立服務

let net = require('net');

let server = net.createServer((socket) => {
    let key = socket.remoteAddress + socket.remotePort
    console.log(key)
})
server.listen(3000, function () {
    console.log('server start at 3000')
})
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快取客戶端資訊

let client = {}
let server = net.createServer((socket) => {
    // 顯示歡迎資訊
    server.maxConnections = 3;
    server.getConnections(function (err, count) {
        socket.write(`歡迎到來，當前使用者 ${count},總容納 ${server.maxConnections}\r\n`)
    })
    // 快取使用者
    let key = socket.remoteAddress + socket.remotePort
    client[key] = {nickname: '匿名',socket}
})
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快取客戶端資訊到 client中，以客戶的ip+port作為key值，nickname預設為匿名，並儲存回話socket。

處理客戶端輸入的指令

    socket.setEncoding('utf8')
    socket.on('data', function (chunk) {
        chunk = chunk.replace(/\r\n/,'')
        let [command, target, content] = chunk.split(':')
        switch (command) {
            case 'l':  //檢視使用者列表
                showList(socket);
                break;
            case 's':  //私聊
                charTo(target,content, client[key].nickname);
                break;
            case 'r': //重新命名
                rename(key, target);
                break;
            case 'b': //想其他使用者廣播
                broadcast(key, target, client[key].nickname);
                break;
            default:
                break;
        }
    })
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處理函式的實現

showList 函式的實現

function showList(socket) {
    let users = []
    Object.values(client).forEach(user => {
        users.push(user.nickname)
    })
    socket.write(`當前使用者列表：\r\n ${users.join('\r\n')} \r\n`)
}
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charTo函式的實現

function charTo(target, content, source) {
    let targetSocket;
    Object.values(client).forEach(user => {
        if(user.nickname === target) {
            targetSocket = user.socket
        }
    })
    targetSocket.write(`${source}：${content}\r\n`)
}
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rename函式的實現

function rename(key, content) {
    client[key].nickname = content;
    client[key].socket.write(`重新命名為: ${content}\r\n`)
}
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broadcast函式的實現

function broadcast(key, content, nickname) {
    Object.keys(client).forEach(user => {
        if(user !== key) {
            client[user].socket.write(`${nickname}: ${content}\r\n`)
        }
    })
}
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成果檢驗

我們的建議聊天室就做好了，大家可以使用 PuTTY這個軟體作為客戶端傳送tcp請求；

下面是我測試的結果。

Node.js中TCP及聊天室的實現

結語

自己實現一個聊天室的過程還是挺有意思的，歡迎喜歡搗鼓的同學多多交流。

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