Node.js高并发TCP/UDP服务器搭建教程

本文深入探讨了如何利用Node.js的`net`和`dgram`模块构建高并发TCP/UDP服务器。Node.js凭借其事件驱动和非阻塞I/O模型，在处理大规模并发连接方面具有显著优势。文章通过实例代码展示了如何使用`net`模块创建TCP服务器，并提供了包括限制最大连接数、维持长连接、处理拆包粘包问题以及避免CPU密集型任务等优化建议。同时，也介绍了`dgram`模块构建UDP服务器的方法，并强调了UDP的特性及适用场景。此外，文章还提出了诸如启用集群模式、设置文件描述符上限、使用反序列化优化、连接管理以及日志异步写入等提升并发性能的关键策略，助力开发者充分发挥Node.js在高并发网络服务中的潜力。

Node.js可通过net和dgram模块实现高并发TCP/UDP服务器，依托事件驱动与非阻塞I/O模型，结合集群模式、连接管理及系统调优，可高效支撑大规模并发连接。

实现高并发的TCP/UDP服务器在Node.js中是可行的，得益于其事件驱动、非阻塞I/O模型。虽然Node.js常用于HTTP服务，但它原生支持底层网络编程，可以通过net和dgram模块分别构建高性能的TCP和UDP服务器。

使用 net 模块构建高并发 TCP 服务器

Node.js 的 net 模块适用于构建基于流的 TCP 服务器。它天然支持大量并发连接，关键在于合理利用事件循环和避免阻塞操作。

以下是一个基础但高效的 TCP 服务器示例：

const net = require('net');

const server = net.createServer((socket) => {
  console.log('客户端连接:', socket.remoteAddress);

  socket.on('data', (data) => {
    // 非阻塞处理数据
    console.log('收到:', data.toString());
    
    // 回显数据（模拟响应）
    socket.write('已收到: ' + data);
  });

  socket.on('end', () => {
    console.log('客户端断开');
  });

  socket.on('error', (err) => {
    console.error('Socket 错误:', err);
  });
});

server.maxConnections = 10000; // 限制最大连接数，防止资源耗尽

server.listen(8080, () => {
  console.log('TCP 服务器运行在端口 8080');
});

优化建议：

• 设置 maxConnections 防止系统过载
• 使用 socket.setKeepAlive(true) 维持长连接稳定性
• 对数据处理进行拆包粘包管理（如使用分隔符或长度前缀）
• 避免在事件回调中执行 CPU 密集型任务，必要时使用 Worker Threads

使用 dgram 模块构建高并发 UDP 服务器

UDP 是无连接协议，适合低延迟、高吞吐场景（如实时通信、监控上报）。Node.js 的 dgram 模块提供 UDP 支持。

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

server.on('message', (msg, rinfo) => {
  console.log(`来自 ${rinfo.address}:${rinfo.port} 的消息:`, msg.toString());

  // 构造响应
  const response = Buffer.from('收到 UDP 数据');
  server.send(response, rinfo.port, rinfo.address);
});

server.on('error', (err) => {
  console.error('UDP 服务器错误:', err);
});

server.bind(8081, () => {
  console.log('UDP 服务器运行在端口 8081');
});

注意点：

• UDP 不保证送达，应用层需考虑重传机制
• 单个报文大小受限（通常不超过 65507 字节）
• 适用于能容忍丢包的场景，如音视频流、心跳包

提升并发性能的关键策略

要真正发挥高并发能力，需结合系统调优与架构设计：

• 启用集群模式：利用多核 CPU，通过 cluster 模块启动多个进程监听同一端口
• 合理设置文件描述符上限（ulimit -n），避免“Too many open files”
• 使用反序列化优化：如 Protocol Buffers 替代 JSON 提升解析效率
• 连接管理：对长时间空闲连接主动断开，释放资源
• 日志异步写入，避免阻塞主线程

今天带大家了解了的相关知识，希望对你有所帮助；关于文章的技术知识我们会一点点深入介绍，欢迎大家关注golang学习网公众号，一起学习编程~