1. 網絡編程

1.1. Net 模塊

Node 中的 net 模塊是對網絡通信的一種異步包裝， 它為服務端和客戶端提供數據流函數。

1.1.1. net.Server 類

該類用于生成 TCP 連接或本地服務器， 它的實例是一個 EventEmitter，與其相關的事件：

• 'close' 當服務器關閉的被觸發，注意如果某個連接存在，事件不會被觸發。

• 'connection' 當客戶端建立新的連接觸發該事件，回調函數參數是 <net.Socket> 實例。

• 'error' 當異常發生時觸發。這里注意處理 net.Server 對象的 'close' 事件，因為除非手動調用 server.close() 否則不會觸發 'close' 事件。

  server.on('error', (e) => {
    if (e.code == 'EADDRINUSE') {
      console.log('Address in use, retrying...');
      setTimeout(() => {
        server.close();
        server.listen(PORT, HOST);
      }, 1000);
    }
  });
  

• 'listening' 在調用 server.listen 后， 服務器被綁定后觸發。

該類的重要方法：

• server.listen([port][,hostname][,backlog][,callback])

  服務端在指定主機和端口上接受連接。此方法會觸發 'listening' 事件， 方法最后一個參數 callback 是該事件的偵聽器。

• server.close([callback])

  停止接受新建的連接但是保持已建立的連接，這個方法是異步的，當所有的連接斷開后服務器會觸發 'close' 事件，該方法的參數是這個事件的偵聽器。

1.1.2. net.Socket 類

該類是 TCP 連接或本地服務器端口的抽象。net.Socket 實例是一個雙向數據流接口，它可以由用戶使用客戶端命令（connect()）創建，也可以由服務端的 Node 通過用戶傳遞的 'connection' 事件創建。它同樣也是一個 EventEmitter，與其相關的事件：

• 'close' 端口被完全關閉后觸發一次。如果是傳輸錯誤該事件返回的參數 had_error 會置為 true 。
• 'connect' 當一個端口連接建立完成時觸發。
• 'data' 當數據塊發生流動時觸發。數據可以是 Buffer 或 String 。
• 'drain' 當寫入緩存為空時觸發。
• 'end' 當另外一端的端口發出 FIN 數據包時觸發。
• 'error' 當異常發生時觸發。'close' 事件會在該事件觸發后立即觸發。
• 'lookup' 在解析主機后并在發出連接前觸發。主要用于 DNS。
• 'timeout' 端口無動作一段時間后觸發。

該類的重要方法：

• socket.connect(options[,connectListener])

  在指定套接字上打開連接。該方法會在后面的工廠函數 net.createConnection() 中調用。

• socket.end([data][,encoding])

  半關閉套接字， 它會發送一個 FIN 數據包。

• socket.write(data,[,encoding][,callback])

  在套接字上發送數據，當所有數據發送結束將會執行回調函數。

1.1.3. 工廠函數

• net.connect(options[,connectListener])

  返回一個 net.Socket 實例，并通過 socket.connect 方法打開連接。回調函數是 'connect' 事件的偵聽器。

• net.createConnection(options[,connectListener])

  返回一個新的 net.Socket 實例，同時建立連接。

• net.createServer()

  建立一個新服務器，返回 net.Server 實例。 該函數的回調函數是 'connection' 事件偵聽器。

1.2. TCP 服務

1.2.1. 創建 TCP 服務器端

const net = require('net');

const server = net.createServer((socket) => {
  socket.on('end', function() {
    console.log('client disconnected');
  });
  
  socket.write('Welcome to the Earth!\n');

  socket.pipe(socket);
});

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

server.listen({port: 8124}, () => {
  console.log('opened server on', server.address());
});

1.2.2. 創建 TCP 客戶端

const net = require('net');

const client = net.connect({port: 8124}, () => {
  console.log('client connected');
  client.write('hello world!\r\n');
});

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

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

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

1.3. 構建 HTTP 服務

無論是 HTTP 請求報文還是 HTTP 響應報文，報文內容都包含兩個部分： 報文頭和報文體。

1.3.1. http 模塊

TCP 服務以 connection 為單位進行服務（可以看作是 'connection' 事件），HTTP 服務以 request 為單位進行服務（同理可以看作是 'request' 事件）。http 模塊即是將 connection 到 request 的過程進行了封裝。

以服務器端為例, http 模塊將連接所用套接字的讀寫抽象為 IncomingMessage 和 ServerResponse 對象。 在請求響應過程中， http 模塊將網絡連接讀來的數據，通過調用二進制模塊 http_parser 進行解析，在解析完請求報文的報頭后，觸發 'request' 事件，調用業務邏輯，然后再通過對連接的寫操作，將響應返回到客戶端。

1.3.1.1. HTTP 請求

請求報文將會通過 http_parser 進行解析，并抽象為 IncomingMessage 對象：

• mssage.method 字符形式的請求方法，只讀。
• message.url 請求 URL 字符串。
• message.httpVersion http 版本號。
• message.headers 頭部變量和數值所對應的鍵/值對。

IcomingMessage 對象是一個只讀流接口（Readable Stream），如果業務邏輯需要讀取報文體中的數據，則要在這個數據流結束后才能進行。

1.3.1.2. HTTP 響應

HTTP 響應封裝了對底層連接的寫操作，可以將其看成一個可寫的流對象（Writable Stream）。http 模塊將 HTTP 響應抽象為 ServerResponse 對象。
ServerResponse 對象對報文頭的操作：

• response.setHeader(name, value) 設置響應報文頭，可以多次設置。
• response.writeHeader(statusCode[,statusMessage][,headers]) 發送響應報文頭。

ServerResponse 對象對報文體的操作：

• response.write(chunk,[,encoding][,callback]) 發送響應報文體的區塊，注意一旦開始了數據發送，報文頭的發送將不再生效。
• response.end([data][,encoding][,callback]) 每一個響應必須調用該方法，調用該方法意味著所有響應報文都已發送，服務器認為這次事務結束。

1.3.1.3. HTTP 服務的事件

對于 Node 來說，可以將 HTTP 服務抽象為 http.Server 對象，該對象繼承自 net.Server 對象，所以 HTTP 服務的實例是一個 EventEmitter ，與其相關的事件有：

• 'connection' 當一個新的 TCP 數據流被建立，該事件觸發并返回一個 net.Socket 實例。
• 'request' 建立 TCP 連接后，當請求數據到達服務器端， http 模塊底層解析出 HTTP 請求報文頭后，將會觸發該事件。