node拼接udp请求包

标签： nodejs udp tcp buffer

复习一下基础知识

byte bit

1byte代表的是一个字节，是文件存储的最小单位。在基本文件单位中，我们有以下的等价关系。 1M = 1024 K，1k = 1024 byte。

1bit代表则是一个Binary digit（二进制数位）。说人话,就是1010101中的一个1或者0。

在TCP/UDP协议中，比较广泛的定义是1 byte = 8 bit,这个定义不是严格的。换句话说，你可以选择不遵守。

TCP/UDP

在计算机网络的七层协议中，这两个是传输层的协议，我们常用的HTTP协议属于一种特殊的TCP连接。一般情况下，我们将TCP连接通过IP作为地址关联，通过握手的方式连接，所以TCP协议又被称为是TCP/IP协议。udp协议则是一种更为暴力的协议，一般没有握手的过程，我们经常会把它用在DNS的查询上面。

tcp和udp的区别

区别	udp	tcp
连接性	面向非连接	面向连接
传输可靠性	不可靠	可靠
应用场景	少量数据	传输大量数据
速度	快	慢

好了，我们先复习到这里。如果还有不知道的，请QQ你们的计算机网络老师。

node环境下的协议使用。

对于tcp/HTTP协议的场景，大家其实都是比较熟悉的，成熟的框架大家都是用的六六的，所以这里就不再赘述，下文将着重于表达UDP协议。

连接方式

嗯，我们先来看一下一个简单的udp的例子。


// server.js
const dgram = require('dgram');
const server = dgram.createSocket('udp4');

server.on('error', (err) => {
  console.log(`server error:\n${err.stack}`);
  server.close();
});

server.on('message', (msg, rinfo) => {
  console.log(`server got: ${msg} from ${rinfo.address}:${rinfo.port}`);
});

server.on('listening', () => {
  var address = server.address();
  console.log(`server listening ${address.address}:${address.port}`);
});

server.bind(41234,()=>{
    console.log('server bind success');
});
// server listening 0.0.0.0:41234


//client.js
const dgram = require('dgram');
const message = Buffer.from('Some bytes');
const client = dgram.createSocket('udp4');
client.send(message, 41234, 'localhost', (err) => {
  client.close();
});

代码还是很简单的。使用到的库是dgram这个库是node自带的，直接require就ok，有关的事件如下：

error 当发生错误的时候会触发这个事件。
message 当收到了udp请求的时候将会被触发。
listening 当接口被绑定之后，如果绑定承购，开始监听的时候，将会触发该事件。
close 当udp请求被关闭的时候，将会触发该事件。

常用的方法函数，如下：

createSocket 创建实例，这里能够创建的类型是udp4/udp6，分别对应的是ipv4/ipv6
bind 绑定指定的接口
send 发出指定的message。这里有个坑，message的类型只支持 Buffer|String|Array

具体的函数介绍和使用说明，请参阅官方文档。对于一个简单udp协议，使用的时候，我们一般将会把监听和请求合并封装在一起，作为一个统一服务。

var dgram = require('dgram');
var server = dgram.createSocket('udp4')
var port = 0;
var targetPort = 123;
var targetIp = 10.10.10.10;//这里也可以支持用域名，它会自己做dns解析
function sendAndRecv(targetPort,targetIp,desPort,message,callback){
    server.bind(port,()=>{
        var _message = Buffer.from(message);
        server.send(_message,targetPort,targetIp,(err)={
            if(!err){
                server.on('message',(msg,info)=>{
                    console.log(`server got: ${msg.toString()} from ${info.address}:${info.port}`);
                    callback&&callback(message.toString());
                    //这里要注意哦，msg的类型是Buffer哦！
                })
            }
        })
    })
}

位操作

后端的同学使用的语言是c/c++对于他们来说，实现一个和协议一毛一样的东西是比较好理解的，毕竟，当年定义协议的人，也是写这个的嘛。但是，对于我们前端而言，我们能够依赖的就只有我们的node了。node的运行是基于v8的，所以，本质上来说，node并不具备有直接内存操作能力，所以，为了操作各种bit位，我们需要引入一个新的变量类型Buffer，这个类型是node独有的，在浏览器内核中，与之最接近的是ArrayBuffer，在用来处理音视频流的在WEBRTC中我们经常能用的到它。

Buffer对象的使用

js嘛，还是比较简单的。我们直接看代码吧。

//实例化
var buf = new Buffer();

//写
buf.write("XXXXX");


//读
buf.readInt8();

具体的类型说明和函数使用，请参考官方文档。

我们这里着重说一下踩过的坑。在buffer对象中，使用的是byte记位。也就是说，对于如下：

var buf = new Buffer(1);// 1 byte == 8bit 可以写入 0x00 = 0000 0000 
buf.writeInt8(0x00);

//对于16进制的不同位数，可以参考如下函数：
//不同的长度，在写入的时候，要使用不同的函数，具体需要使用到的函数请参考，上文给出的官方文档。
function getBuffer(value, length) {
    var buffer = length && new Buffer(length);
    switch (length) {
        case 1:
            buffer.writeUInt8(value);
            return buffer;
        case 2:
            buffer.writeInt16BE(value);
            return buffer;
        case 4:
            buffer.writeFloatBE(value);
            return buffer;
        default:
            return new Buffer(value);
    }
}

这里顺带加一个函数，如何把十进制的ip string转换成整型数据的js实现。

function ip2Int(IP) {
    var REG = /^(\d{1,2}|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])\.(\d{1,2}|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])\.(\d{1,2}|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])\.(\d{1,2}|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])$/;
    var xH = "", result = REG.exec(IP);
    if (!result) return false;
    return (parseInt(result[1]) << 24
    | parseInt(result[2]) << 16
    | parseInt(result[3]) << 8
    | parseInt(result[4]));
}

ip2Int("10.10.10.10");//168430090