面试题：Node.js Socket编程中如何处理多个客户端连接

使用net模块：
- 在Node.js中，net模块是用于创建TCP服务器和客户端的基础模块。
- 以下是一个简单的TCP服务器示例，展示如何管理多个客户端连接：

const net = require('net');
const server = net.createServer((socket) => {
    // 新客户端连接时触发
    console.log('新客户端连接');
    socket.on('data', (data) => {
        // 处理客户端发送的数据
        console.log('收到数据:', data.toString());
        socket.write('已收到你的数据');
    });
    socket.on('end', () => {
        // 客户端断开连接时触发
        console.log('客户端断开连接');
    });
});
server.on('error', (err) => {
    throw err;
});
server.listen(8080, () => {
    console.log('服务器监听在端口 8080');
});

连接管理和资源分配：
- 连接池：虽然上述简单示例没有使用连接池，但在更复杂场景下，可以使用连接池来管理客户端连接。例如，可以创建一个数组来存储所有连接的socket对象，然后通过维护这个数组来对连接进行统计、限制等操作。

const net = require('net');
const connectionPool = [];
const server = net.createServer((socket) => {
    connectionPool.push(socket);
    console.log('新客户端连接，当前连接数:', connectionPool.length);
    socket.on('data', (data) => {
        console.log('收到数据:', data.toString());
        socket.write('已收到你的数据');
    });
    socket.on('end', () => {
        const index = connectionPool.indexOf(socket);
        if (index!== -1) {
            connectionPool.splice(index, 1);
        }
        console.log('客户端断开连接，当前连接数:', connectionPool.length);
    });
});
server.on('error', (err) => {
    throw err;
});
server.listen(8080, () => {
    console.log('服务器监听在端口 8080');
});

负载均衡：对于高并发场景，可以采用负载均衡策略。例如，使用cluster模块来创建多个工作进程，每个进程处理一部分客户端连接。

const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const numCPUs = require('os').cpus().length;
if (cluster.isMaster) {
    console.log(`主进程 ${process.pid} 正在运行`);
    for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
        cluster.fork();
    }
    cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
        console.log(`工作进程 ${worker.process.pid} 已退出`);
    });
} else {
    const server = http.createServer((req, res) => {
        res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
        res.end('Hello World\n');
    });
    server.listen(8080, () => {
        console.log(`工作进程 ${process.pid} 监听在端口 8080`);
    });
}

确保及时响应：
- 非阻塞I/O：Node.js基于事件驱动和非阻塞I/O模型，这使得它在处理多个客户端连接时，不会因为一个连接的I/O操作而阻塞其他连接。例如，在上述示例中，socket.on('data')事件处理函数是异步执行的，不会影响其他客户端连接的处理。
- 优化代码：避免在事件处理函数中执行长时间的同步操作。如果有需要，可以将这些操作放在setImmediate或process.nextTick中，将控制权交回事件循环，确保其他客户端请求能及时得到处理。

const net = require('net');
const server = net.createServer((socket) => {
    socket.on('data', (data) => {
        // 将长时间操作放在setImmediate中
        setImmediate(() => {
            // 模拟长时间操作
            let result = 0;
            for (let i = 0; i < 100000000; i++) {
                result += i;
            }
            socket.write('长时间操作结果:'+ result);
        });
    });
});
server.listen(8080, () => {
    console.log('服务器监听在端口 8080');
});

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