Socket是什么？

Socket（套接字）是什么？

简单来说，Socket 是网络通信的端点，可以理解为两个应用程序通过网络进行通信的"连接插口"。

生活中的类比

想象你要打电话：

你的手机 = 客户端Socket
朋友的手机 = 服务器Socket
电话号码 = IP地址 + 端口
电话线/信号 = 网络连接
通话内容 = 传输的数据

技术解释

1. Socket 的本质

Socket 是操作系统提供的一个编程接口（API），允许应用程序通过网络发送和接收数据。

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// 简化的 Socket 通信过程
客户端Socket ←---网络---> 服务器Socket
     ↓                          ↓
   你的浏览器               Node.js 服务器

2. Socket 的组成

一个 Socket 由以下信息唯一标识：

IP地址 ：设备在网络中的地址（如 192.168.1.100）
端口号 ：应用程序的"门牌号"（如 80 用于 HTTP，443 用于 HTTPS）
协议：通信规则（TCP 或 UDP）

格式：IP地址:端口号

例如：192.168.1.100:8080

3. 在 Node.js/Express 中的 Socket

在你之前的代码中：

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app.get('/api/long-poll', (req, res) => {
  // req.socket 就是底层网络连接
  req.socket.setTimeout(30000);  // 设置这个连接的Socket超时
  
  // req.socket 包含连接信息
  console.log(req.socket.remoteAddress);  // 客户端IP
  console.log(req.socket.remotePort);     // 客户端端口
  console.log(req.socket.localPort);      // 服务器端口
});

4. HTTP 请求与 Socket 的关系

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// HTTP请求建立在Socket连接之上
客户端发出HTTP请求
    ↓
通过Socket发送请求数据
    ↓
服务器通过Socket接收数据 → 解析成HTTP请求对象(req)
    ↓
服务器处理请求，生成响应
    ↓
通过同一个Socket发送响应数据
    ↓
客户端通过Socket接收响应

5. Socket 的生命周期（TCP 连接）

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// 1. 建立连接（三次握手）
客户端: SYN → 服务器
客户端: ← SYN-ACK 服务器  
客户端: ACK → 服务器
// 连接建立！

// 2. 数据传输
客户端通过Socket发送: "GET /api/data HTTP/1.1\r\n..."
服务器通过Socket回复: "HTTP/1.1 200 OK\r\n..."

// 3. 关闭连接（四次挥手）
客户端: FIN → 服务器
服务器: ACK → 客户端
服务器: FIN → 客户端  
客户端: ACK → 服务器
// 连接关闭

6. 为什么长轮询需要关注 Socket？

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// 长轮询中的Socket管理
app.get('/long-poll', (req, res) => {
  // 问题：HTTP请求可能结束，但Socket连接还在！
  
  // HTTP层：Express响应已发送
  res.json({ data: 'done' });
  
  // Socket层：底层TCP连接可能保持打开（Keep-Alive）
  // 需要确保连接被正确清理
});

7. 实际代码示例：查看 Socket 信息

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app.get('/connection-info', (req, res) => {
  const socket = req.socket;
  
  const info = {
    // 连接信息
    clientAddress: socket.remoteAddress,    // 客户端IP
    clientPort: socket.remotePort,          // 客户端端口
    serverPort: socket.localPort,           // 服务器端口
    
    // Socket状态
    bytesRead: socket.bytesRead,            // 已读取字节数
    bytesWritten: socket.bytesWritten,      // 已写入字节数
    connecting: socket.connecting,          // 是否正在连接
    destroyed: socket.destroyed,            // 是否已销毁
    
    // 超时设置
    timeout: socket.timeout,                // 当前超时设置
    
    // TLS/SSL信息（如果是HTTPS）
    encrypted: socket.encrypted,            // 是否加密
    authorized: socket.authorized           // 证书是否有效
  };
  
  res.json(info);
});

// 示例输出：
// {
//   "clientAddress": "::ffff:192.168.1.100",
//   "clientPort": 54321,
//   "serverPort": 3000,
//   "bytesRead": 342,
//   "bytesWritten": 567,
//   "connecting": false,
//   "destroyed": false,
//   "timeout": 30000
// }

8. Socket 与 HTTP Keep-Alive

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// 现代HTTP默认使用Keep-Alive
app.get('/test', (req, res) => {
  console.log('同一个Socket可能被多个HTTP请求重用');
  res.json({ message: 'Hello' });
});

// 1. 客户端首次请求：创建新Socket
// 2. 请求完成：Socket不关闭，保持连接
// 3. 客户端再次请求：重用同一个Socket
// 4. 减少连接建立开销，提高性能

9. 不同类型的 Socket

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// 1. TCP Socket（流式，可靠）
// 你的Express服务器使用的就是TCP Socket
const net = require('net');
const server = net.createServer((socket) => {
  socket.write('Hello from TCP server!');
  socket.end();
});

// 2. UDP Socket（数据报，快速但不可靠）
const dgram = require('dgram');
const udpServer = dgram.createSocket('udp4');
udpServer.on('message', (msg, rinfo) => {
  console.log(`UDP message from ${rinfo.address}:${rinfo.port}`);
});

// 3. Unix Domain Socket（本地进程通信）
const http = require('http');
const server = http.createServer();
server.listen('/tmp/server.sock');  // 文件路径而非端口

总结：Socket 的核心概念

概念	说明	类比
通信端点	两个程序之间的连接点	电话线的两端
IP + 端口	唯一标识一个连接	电话号码
双向通道	可以同时发送和接收数据	双向通话
协议载体	承载 HTTP、WebSocket 等协议	邮车运送信件
资源句柄	操作系统分配的资源标识符	文件描述符

关键理解：

HTTP 是应用层协议，Socket 是传输层接口
一个 TCP 连接 = 一个 Socket 对（客户端Socket + 服务器Socket）
长轮询需要管理 Socket，避免连接泄漏
req.socket 让你可以直接操作底层网络连接