ネットワークプログラミングnodejs

　　NodeJSすることで、ほかにフロントエンドの開発とテストを支援するために、いくつかのサーバープログラムを書くために、だけでなく、いくつかのHTTPプロトコルとソケットプロトコルの知識を学ぶために、そのような知識は、障害のトラブルシューティングを行うには、フロントエンドとフロントエンドのパフォーマンスを最適化するには重宝するかもしれません。この章では、内蔵されたモジュールに関連するNodeJSを説明しています。

　　NodeJS本来の目的は、高性能のWebサーバーを書くことです。私たちは、最初にここの例の公式ドキュメントを繰り返し、NodeJSは、組み込みの使用httpモジュールは、単純なHTTPサーバーを実装しています。

VARのhttp =は、（必要に' HTTP ' ）; 

http.createServer（関数（リクエスト、レスポンス）{ 
    response.writeHead（200、{ ' Content-Typeの'：' テキスト・プレーン' }）; 
    Response.Endの（' Hello Worldの\ N ' ）; 
}）。（聞く8124）;

　　上記の手順は、HTTPサーバと聞いて作成し8124たポートを、ポートにアクセスするには、ブラウザを開いてhttp://127.0.0.1:8124/効果を見ることができます。

一、API

1、のHttp：公式文書： http://nodejs.org/api/http.html

　　「のHttp」モジュールは、次の2つの方法が用意されています。

サーバーとして使用する場合、HTTPクライアント要求をリッスンし、応答を返す、HTTPサーバーを作成します。
HTTPクライアントを使用して、クライアント、サーバの応答を取得するための要求を開始します。

　　まず、サーバモードを操作する方法を見てみましょう。例に示すように、最初に使用する必要がある.createServerサーバーを作成する方法を、次に呼び出し.listenポートをリスニングする方法を。その後、いつでもクライアント要求の到着は、あなたがコールバック関数を作成し、受信サーバーが一度呼び出されます。図から分かるように、これはイベントメカニズムです。

　　HTTPリクエストは、本質的に、データストリーム、リクエストヘッダ（ヘッダ）、およびリクエストボディ（本体）組成物です。次の例では、完全なHTTP要求データの内容です。

POST / HTTP / 1.1 
ユーザ -agent：カール/ 7.26。0 
ホスト：localhostを
受け入れる： * / * 
のContent-Length：11 
Content-Typeの：アプリケーション/ x-www-form-urlencodedで

のHello World

　　これは、最初の空白行に見ることができ、要求が体の下にある、要求です。ときにサーバーに送信されるHTTPリクエストは、最初から最後まで順に送信バイト的データストリームによってバイトと見なすことができます。http完全なリクエストヘッダを受け取った後に作成したHTTPサーバモジュールは、それがコールバック関数を呼び出します。コールバック関数で、使用に加えてrequest、ほかのオブジェクトアクセスリクエストヘッダデータをrequestボリュームデータストリームに読み取り専用データアクセス要求としてオブジェクト。

　　HTTP応答データは応答ヘッダ（ヘッダ）とレスポンスボディ（本体）の組成物から本質的に同一のストリームです。

　　次に我々はそれがクライアントモードでどのように機能するかを見てください。クライアントのHTTP要求を開始するために、我々は、ターゲットサーバーの場所を指定する必要があり、要求頭と体を送信し、次のサンプルリクエストは、方法を示しています。

VaRのオプション= { 
        ホスト名：' www.example.com ' 、
        ポート：80 、
        パス：' /アップロード' 、
        方法：' POST ' 、
        ヘッダー：{ 
            ' のContent-Type '：「アプリケーション/ x-www-form-urlencodedで' 
        } 
    }。

VaRの要求= http.request（オプションは、関数（応答）{}）; 

request.write（' Hello Worldの' ）; 
request.end（）;

　　可以看到，.request方法创建了一个客户端，并指定请求目标和请求头数据。之后，就可以把request对象当作一个只写数据流来写入请求体数据和结束请求。另外，由于HTTP请求中GET请求是最常见的一种，并且不需要请求体，因此http模块也提供了以下便捷API。

http.get('http://www.example.com/', function (response) {});

　　当客户端发送请求并接收到完整的服务端响应头时，就会调用回调函数。在回调函数中，除了可以使用response对象访问响应头数据外，还能把response对象当作一个只读数据流来访问响应体数据。

2、Https：官方文档： http://nodejs.org/api/https.html

　　https模块与http模块极为类似，区别在于https模块需要额外处理SSL证书。

　　在服务端模式下，创建一个HTTPS服务器的示例如下。

var options = {
        key: fs.readFileSync('./ssl/default.key'),
        cert: fs.readFileSync('./ssl/default.cer')
    };

var server = https.createServer(options, function (request, response) {
        // ...
    });

　　可以看到，与创建HTTP服务器相比，多了一个options对象，通过key和cert字段指定了HTTPS服务器使用的私钥和公钥。

　　另外，NodeJS支持SNI技术，可以根据HTTPS客户端请求使用的域名动态使用不同的证书，因此同一个HTTPS服务器可以使用多个域名提供服务。接着上例，可以使用以下方法为HTTPS服务器添加多组证书。

server.addContext('foo.com', {
    key: fs.readFileSync('./ssl/foo.com.key'),
    cert: fs.readFileSync('./ssl/foo.com.cer')
});

server.addContext('bar.com', {
    key: fs.readFileSync('./ssl/bar.com.key'),
    cert: fs.readFileSync('./ssl/bar.com.cer')
});

　　在客户端模式下，发起一个HTTPS客户端请求与http模块几乎相同，示例如下。

var options = {
        hostname: 'www.example.com',
        port: 443,
        path: '/',
        method: 'GET'
    };

var request = https.request(options, function (response) {});

request.end();

　　但如果目标服务器使用的SSL证书是自制的，不是从颁发机构购买的，默认情况下https模块会拒绝连接，提示说有证书安全问题。在options里加入rejectUnauthorized: false字段可以禁用对证书有效性的检查，从而允许https模块请求开发环境下使用自制证书的HTTPS服务器。

3、Url：官方文档： http://nodejs.org/api/url.html

　　处理HTTP请求时url模块使用率超高，因为该模块允许解析URL、生成URL，以及拼接URL。首先我们来看看一个完整的URL的各组成部分。

                           href
 -----------------------------------------------------------------
                            host              path
                      --------------- ----------------------------
 http: // user:pass @ host.com : 8080 /p/a/t/h ?query=string #hash
 -----    ---------   --------   ---- -------- ------------- -----
protocol     auth     hostname   port pathname     search     hash
                                                ------------
                                                   query

　　我们可以使用.parse方法来将一个URL字符串转换为URL对象，示例如下。

url.parse('http://user:[email protected]:8080/p/a/t/h?query=string#hash');
/* =>
{ protocol: 'http:',
  auth: 'user:pass',
  host: 'host.com:8080',
  port: '8080',
  hostname: 'host.com',
  hash: '#hash',
  search: '?query=string',
  query: 'query=string',
  pathname: '/p/a/t/h',
  path: '/p/a/t/h?query=string',
  href: 'http://user:[email protected]:8080/p/a/t/h?query=string#hash' }
*/

　　传给.parse方法的不一定要是一个完整的URL，例如在HTTP服务器回调函数中，request.url不包含协议头和域名，但同样可以用.parse方法解析。

　　.parse方法还支持第二个和第三个布尔类型可选参数。第二个参数等于true时，该方法返回的URL对象中，query字段不再是一个字符串，而是一个经过querystring模块转换后的参数对象。第三个参数等于true时，该方法可以正确解析不带协议头的URL，例如//www.example.com/foo/bar。

　　反过来，format方法允许将一个URL对象转换为URL字符串。

　　另外，.resolve方法可以用于拼接URL，示例如下。

url.resolve('http://www.example.com/foo/bar', '../baz');
/* =>
http://www.example.com/baz
*/

4、Query String：官方文档： http://nodejs.org/api/querystring.html

　　querystring模块用于实现URL参数字符串与参数对象的互相转换，示例如下。

querystring.parse('foo=bar&baz=qux&baz=quux&corge');
/* =>
{ foo: 'bar', baz: ['qux', 'quux'], corge: '' }
*/

querystring.stringify({ foo: 'bar', baz: ['qux', 'quux'], corge: '' });
/* =>
'foo=bar&baz=qux&baz=quux&corge='
*/

5、Zlib：官方文档： http://nodejs.org/api/zlib.html

　　zlib模块提供了数据压缩和解压的功能。当我们处理HTTP请求和响应时，可能需要用到这个模块。

　　首先我们看一个使用zlib模块压缩HTTP响应体数据的例子。这个例子中，判断了客户端是否支持gzip，并在支持的情况下使用zlib模块返回gzip之后的响应体数据。

http.createServer(function (request, response) {
    var i = 1024,
        data = '';

    while (i--) {
        data += '.';
    }

    if ((request.headers['accept-encoding'] || '').indexOf('gzip') !== -1) {
        zlib.gzip(data, function (err, data) {
            response.writeHead(200, {
                'Content-Type': 'text/plain',
                'Content-Encoding': 'gzip'
            });
            response.end(data);
        });
    } else {
        response.writeHead(200, {
            'Content-Type': 'text/plain'
        });
        response.end(data);
    }
}).listen(80);

　　接着我们看一个使用zlib模块解压HTTP响应体数据的例子。这个例子中，判断了服务端响应是否使用gzip压缩，并在压缩的情况下使用zlib模块解压响应体数据。

var options = {
        hostname: 'www.example.com',
        port: 80,
        path: '/',
        method: 'GET',
        headers: {
            'Accept-Encoding': 'gzip, deflate'
        }
    };

http.request(options, function (response) {
    var body = [];

    response.on('data', function (chunk) {
        body.push(chunk);
    });

    response.on('end', function () {
        body = Buffer.concat(body);

        if (response.headers['content-encoding'] === 'gzip') {
            zlib.gunzip(body, function (err, data) {
                console.log(data.toString());
            });
        } else {
            console.log(data.toString());
        }
    });
}).end();

6、Net：官方文档： http://nodejs.org/api/net.html

　　net模块可用于创建Socket服务器或Socket客户端。由于Socket在前端领域的使用范围还不是很广，这里先不涉及到WebSocket的介绍，仅仅简单演示一下如何从Socket层面来实现HTTP请求和响应。

　　首先我们来看一个使用Socket搭建一个很不严谨的HTTP服务器的例子。这个HTTP服务器不管收到啥请求，都固定返回相同的响应。

net.createServer(function (conn) {
    conn.on('data', function (data) {
        conn.write([
            'HTTP/1.1 200 OK',
            'Content-Type: text/plain',
            'Content-Length: 11',
            '',
            'Hello World'
        ].join('\n'));
    });
}).listen(80);

　　接着我们来看一个使用Socket发起HTTP客户端请求的例子。这个例子中，Socket客户端在建立连接后发送了一个HTTP GET请求，并通过data事件监听函数来获取服务器响应。

var options = {
        port: 80,
        host: 'www.example.com'
    };

var client = net.connect(options, function () {
        client.write([
            'GET / HTTP/1.1',
            'User-Agent: curl/7.26.0',
            'Host: www.baidu.com',
            'Accept: */*',
            '',
            ''
        ].join('\n'));
    });

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

二、小结　

　　使用NodeJS操作网络，特别是操作HTTP请求和响应时会遇到一些惊喜，这里对一些常见问题做解答。

问：为什么通过headers对象访问到的HTTP请求头或响应头字段不是驼峰的？

答：从规范上讲，HTTP请求头和响应头字段都应该是驼峰的。但现实是残酷的，不是每个HTTP服务端或客户端程序都严格遵循规范，所以NodeJS在处理从别的客户端或服务端收到的头字段时，都统一地转换为了小写字母格式，以便开发者能使用统一的方式来访问头字段，例如headers['content-length']。
问：为什么http模块创建的HTTP服务器返回的响应是chunked传输方式的？

答：因为默认情况下，使用.writeHead方法写入响应头后，允许使用.write方法写入任意长度的响应体数据，并使用.end方法结束一个响应。由于响应体数据长度不确定，因此NodeJS自动在响应头里添加了Transfer-Encoding: chunked字段，并采用chunked传输方式。但是当响应体数据长度确定时，可使用.writeHead方法在响应头里加上Content-Length字段，这样做之后NodeJS就不会自动添加Transfer-Encoding字段和使用chunked传输方式。
问：为什么使用http模块发起HTTP客户端请求时，有时候会发生socket hang up错误？

答：发起客户端HTTP请求前需要先创建一个客户端。http模块提供了一个全局客户端http.globalAgent，可以让我们使用.request或.get方法时不用手动创建客户端。但是全局客户端默认只允许5个并发Socket连接，当某一个时刻HTTP客户端请求创建过多，超过这个数字时，就会发生socket hang up错误。解决方法也很简单，通过http.globalAgent.maxSockets属性把这个数字改大些即可。另外，https模块遇到这个问题时也一样通过https.globalAgent.maxSockets属性来处理。

http和https模块支持服务端模式和客户端模式两种使用方式。
request和response对象除了用于读写头数据外，都可以当作数据流来操作。
url.parse方法加上request.url属性是处理HTTP请求时的固定搭配。
使用zlib模块可以减少使用HTTP协议时的数据传输量。
通过net模块的Socket服务器与客户端可对HTTP协议做底层操作。

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