TCP/UDP协议比较：在Node.JS中UDP服务器和客户端通信示例

UDP/TCP比较

用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP）和TCP协议一样，都在传输层，位于IP协议之上。TCP是一个面向连接的协议，它在网络节点之间提供可靠有序的数据流。与TCP不同，UDP允许你向其它主机发送消息（数据报），而不需要提前建立连接。由于UDP的无状态性，不用像TCP那样面向连接，所以UDP相对轻量，这对于服务器响应来向大量客户端的查询非常有用。与TCP相比，UDP的另一个优势是支持消息的广播和多多播。在Node.js中，dgram模块用来支持和实现UDP用户数据报协议。 

	TCP	UDP
是否连接	面向连接	面向非连接
传输可靠性	可靠的	不可靠的
应用场合	传输大量的数据	少量数据
速度	慢	快

当数据传输的性能必须让位于数据传输的完整性、可控制性和可靠性时，TCP协议是当然的选择。当强调传输性能而不是传输的完整性时，如：音频和多媒体应用，UDP是最好的选择。在数据传输时间很短，以至于此前的连接过程成为整个流量主体的情况下，UDP也是一个好的选择，如：DNS交换。把SNMP建立在UDP上的部分原因是设计者认为当发生网络阻塞时，UDP较低的开销使其有更好的机会去传送管理数据。TCP丰富的功能有时会导致不可预料的性能低下。

构建UDP服务器 

var dgram   = require('dgram')
var server  = dgram.createSocket('udp4')

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

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

  //通知客户端我已经收到
  server.send('received: ' + msg.toString(), rinfo.port, rinfo.address)
});

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

server.bind(4064);

 在上面的示例代码中，创建一个UDP的服务端，这个服务端会监听 4064 端口。 当接到到消息时发送成功给客户端。

构建UDP客户端 

var dgram   = require('dgram')
var server  = dgram.createSocket('udp4')
var client  = dgram.createSocket('udp4')


var model = { username: 'ourjs' }

client.send(Buffer.from(JSON.stringify(model)), 4064, 'localhost', function (err) {
    console.log(err)
})

client.on('message', function(msg) {
  console.log('message:', msg.toString())
})

上面的客户端代码会将数据发送到UDP服务器，收到服务器的回复后会在控制台打印收到的数据。 

补充：UDP广播消息

有些时侯，我们可能并不知道局域网内服务器IP地址，此时可以向 255.255.255.255 全网段发送一条广播消息，服务器接收到以后立即将消息返回，客户端自然就知道服务器IP了，广播的发送与客户端普通消息非常类似:

var dgram = require("dgram");
var client = dgram.createSocket("udp4");
client.bind(function () {
  client.setBroadcast(true);
});

var model = { username: 'broadcast' }

client.send(Buffer.from(JSON.stringify(model)), 4064, '255.255.255.255', function (err) {
    console.log(err)
})

client.on('message', function(msg, ipdr) {
  console.log('message:', msg.toString())
  console.log('address:', ipdr) //服务器 IP 地址
})

执行结果：

$ node udp.broadcast.js
null
message: received: {"username":"broadcast"}
address: { address: '10.10.10.162', family: 'IPv4', port: 4064, size: 34 }