一 噪生、Socket

網(wǎng)絡(luò)上的兩個程序通過一個雙向的通信連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換裆赵，這個連接的一端稱為一個 Socket。Socket 又稱 "套接字"跺嗽，應(yīng)用程序通常通過 "套接字" 向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請求战授。

Socket 的英文原義是 “孔” 或 “插座”页藻。作為 BSD UNIX 的進(jìn)程通信機(jī)制，取后一種意思植兰。通常也稱作 "套接字"份帐，用于描述 IP 地址和端口，是一個通信鏈的句柄楣导，可以用來實現(xiàn)不同虛擬機(jī)或不同計算機(jī)之間的通信废境。在 Internet 上的主機(jī)一般運行了多個服務(wù)軟件，同時提供幾種服務(wù)筒繁。每種服務(wù)都打開一個 Socket噩凹，并綁定到一個端口上，不同的端口對應(yīng)于不同的服務(wù)毡咏。Socket 正如其英文原意那樣驮宴，像一個多孔插座。一臺主機(jī)猶如布滿各種插座的房間呕缭，每個插座有一個編號幻赚，有的插座提供 220 伏交流電，有的提供 110 伏交流電臊旭，有的則提供有線電視節(jié)目落恼。客戶軟件將插頭插到不同編號的插座离熏，就可以得到不同的服務(wù)佳谦。

Socket 就是為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供的一種機(jī)制。

在 Unix中滋戳，網(wǎng)絡(luò)即是 Socket钻蔑，并不局限在 TCP/UDP。

Socket 可以用于自定義協(xié)議奸鸯。

通信的兩端都是 Socket咪笑。

網(wǎng)絡(luò)通信其實就是 Socket 間的通信。

數(shù)據(jù)在兩個 Socket 間通過 IO 傳輸娄涩。

Socket 開始是純 C 語言的窗怒，是跨平臺的。

1蓄拣、1網(wǎng)絡(luò)

1扬虚、IP 地址（主機(jī)名）：

網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的唯一標(biāo)示。不易記憶球恤，可以用主機(jī)名（域名）辜昵。

1) IP V4：

0~255.0~255.0~255.0~255 ，共有 2\^8\^4 = 2\^32 = 42 億咽斧。

2) 本地回環(huán)地址：

每臺機(jī)器都有自己的本地回環(huán)地址堪置，ip 為 127.0.0.1 躬存，主機(jī)名為 localhost。如果 127.0.0.1 ping 不通舀锨，則網(wǎng)卡不正常岭洲。

本地 hosts 文件修改，終端：

$ cd /etc

$ sudo vim hosts

$ 輸入密碼進(jìn)入 hosts 文件編輯界面

$ 將光標(biāo)移動到指定位置

英文輸入模式下按 i 鍵進(jìn)入編輯狀態(tài)雁竞，

英文輸入模式下按 esc 鍵進(jìn)入命令狀態(tài)，

在命令狀態(tài)下輸入 :wq 回車拧额，保存退出 hosts 文件碑诉。

2、端口號：

用于標(biāo)示進(jìn)程的邏輯地址侥锦，不同進(jìn)程的標(biāo)示进栽。

有效端口為 0 ~ 65535，其中 0 ~ 1024 由系統(tǒng)使用或者保留端口恭垦，開發(fā)中不要使用 1024 以下的端口快毛。

1) Netcat 的使用：

Netcat 是 Mac 終端下用于調(diào)試和檢查網(wǎng)絡(luò)的工具包，可用于創(chuàng)建 TCP/IP 連接番挺。

終端：$ nc -lk 12345唠帝，開啟監(jiān)聽，終端將始終監(jiān)聽本地計算機(jī) 12345 端口的數(shù)據(jù)玄柏。

3襟衰、傳輸協(xié)議（通訊的規(guī)則）：

1) TCP：傳輸控制協(xié)議：

建立連接，形成傳輸數(shù)據(jù)的通道（建立連接的三次握手粪摘，斷開連接的四次握手）瀑晒。

在連接中進(jìn)行大數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)大小不收限制徘意。

通過三次握手完成連接苔悦，是可靠協(xié)議，數(shù)據(jù)安全送達(dá)椎咧。

必須建立連接玖详，效率會稍低。

2) UDP：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議：

只管發(fā)送勤讽，不確認(rèn)對方是否接收到竹宋。

不需要建立連接，將數(shù)據(jù)及源和目的封裝成數(shù)據(jù)包中地技，每個數(shù)據(jù)報的大小限制在 64K 之內(nèi)蜈七。

因為無需連接，因此是不可靠協(xié)議莫矗。

不需要建立連接飒硅，速度快砂缩。

應(yīng)用場景：多媒體教室／網(wǎng)絡(luò)流媒體。

3) 常見網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：

4三娩、網(wǎng)絡(luò)參考模型：

1庵芭、2 ? Socket通訊示意圖

1、3 Socket連接過程

根據(jù)連接啟動的方式以及本地套接字要連接的目標(biāo)雀监，套接字之間的連接過程可以分為三個步驟：服務(wù)器監(jiān)聽双吆，客戶端請求，連接確認(rèn)会前。

1) 服務(wù)器監(jiān)聽：

是服務(wù)器端套接字并不定位具體的客戶端套接字好乐，而是處于等待連接的狀態(tài)，實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)瓦宜。

2) 客戶端請求：

是指由客戶端的套接字提出連接請求蔚万，要連接的目標(biāo)是服務(wù)器端的套接字。為此临庇，客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務(wù)器的套接字反璃，指出服務(wù)器端套接字的地址和端口號，然后就向服務(wù)器端套接字提出連接請求假夺。

3) 連接確認(rèn)：

是指當(dāng)服務(wù)器端套接字監(jiān)聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求淮蜈，它就響應(yīng)客戶端套接字的請求，建立一個新的線程已卷，把服務(wù)器端套接字的描述發(fā)給客戶端礁芦，一旦客戶端確認(rèn)了此描述，連接就建立好了悼尾。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)柿扣，繼續(xù)接收其他客戶端套接字的連接請求。

1闺魏、4 Socket常用函數(shù)

1) 創(chuàng)建：

函數(shù)原型：

int socket(int domain, int type, int protocol);

參數(shù)說明：

domain：協(xié)議域未状，又稱協(xié)議族（family）。常用的協(xié)議族有 AF_INET（ipv4）析桥、

AF_INET6（ipv6）司草、

AF_LOCAL（或稱 AF_UNIX，Unix 域 Socket）泡仗、

AF_ROUTE 等埋虹。

協(xié)議族決定了 socket 的地址類型，在通信中必須采用對應(yīng)的地址娩怎，如 AF_INET 決定了要用 ipv4 地址（32 位的）與端口號（16 位的）的組合搔课、AF_UNIX 決定了要用一個絕對路徑名作為地址。

type：指定 Socket 類型截亦。常用的 socket 類型有 SOCK_STREAM（流式／TCP）爬泥、

SOCK_DGRAM（數(shù)據(jù)報式／UDP）柬讨、

SOCK_RAW、

SOCK_PACKET袍啡、

SOCK_SEQPACKET 等踩官。

流式 Socket（SOCK_STREAM）是一種面向連接的 Socket，針對于面向連接的 TCP 服務(wù)應(yīng)用境输。數(shù)據(jù)報式

Socket（SOCK_DGRAM）是一種無連接的 Socket蔗牡，對應(yīng)于無連接的 UDP 服務(wù)應(yīng)用。

protocol：指定協(xié)議嗅剖。常用協(xié)議有 IPPROTO_TCP（TCP 傳輸協(xié)議）辩越、

IPPROTO_UDP（UDP 傳輸協(xié)議）、

IPPROTO_STCP（STCP 傳輸協(xié)議）窗悯、

IPPROTO_TIPC（TIPC 傳輸協(xié)議）等区匣，

注意：

1. type 和 protocol 不可以隨意組合偷拔，如 SOCK_STREAM 不可以跟 IPPROTO_UDP 組合蒋院。當(dāng)?shù)谌齻€參數(shù)為 0 時，會自動選擇第二個參數(shù)類型對應(yīng)的默認(rèn)協(xié)議莲绰。

2. Windows Socket 下 protocol 參數(shù)中不存在 IPPROTO_STCP欺旧。

返回值：

如果調(diào)用成功就返回新創(chuàng)建的套接字的描述符，如果失敗就返INVALID_SOCKET（Linux 下失敗返回 -1）蛤签。套接字描述符是一個整數(shù)類型的值辞友。每個進(jìn)程的進(jìn)程空間里都有一個套接字描述符表，該表中存放著套接字描述符和套接字?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系震肮。該表中有一個字段存放新創(chuàng)建的套接字的描述符称龙，另一個字段存放套接字?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址，因此根據(jù)套接字描述符就可以找到其對應(yīng)的套接字?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)戳晌。每個進(jìn)程在自己的進(jìn)程空間里都有一個套接字描述符表但是套接字?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是在操作系統(tǒng)的內(nèi)核緩沖里鲫尊。

2) 綁定：

函數(shù)原型：

int bind(SOCKET socket, const struct sockaddr* address, socklen_t address_len);

參數(shù)說明：

socket：是一個套接字描述符。

address：是一個 sockaddr 結(jié)構(gòu)指針沦偎，該結(jié)構(gòu)中包含了要結(jié)合的地址和端口號疫向。

address_len：確定 address 緩沖區(qū)的長度。

返回值：

如果函數(shù)執(zhí)行成功豪嚎，返回值為 0搔驼，否則為 SOCKET_ERROR。

3) 接收：

函數(shù)原型：

int recv(SOCKET socket, char FAR* buf, int len, int flags);

參數(shù)說明：

socket：一個標(biāo)識已連接套接口的描述字侈询。

buf：用于接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)舌涨。

len：緩沖區(qū)長度。

flags：指定調(diào)用方式扔字。取值：MSG_PEEK 查看當(dāng)前數(shù)據(jù)泼菌，數(shù)據(jù)將被復(fù)制到緩沖區(qū)中谍肤，但并不從輸入隊列中刪除；MSG_OOB 指示接收到 out-of-band 數(shù)據(jù)(即需要優(yōu)先處理的數(shù)據(jù))哗伯。

返回值：

若無錯誤發(fā)生荒揣，recv() 返回讀入的字節(jié)數(shù)。如果連接已中止焊刹，返回 0系任。否則的話，返回 SOCKET_ERROR 錯誤虐块，應(yīng)用程序可通過 WSAGetLastError() 獲取相應(yīng)錯誤代碼俩滥。

函數(shù)原型：

ssize_t recvfrom(int sockfd, void buf, int len, unsigned int flags, struct socketaddr* from, socket_t* fromlen);

參數(shù)說明：

sockfd：標(biāo)識一個已連接套接口的描述字。

buf：接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)贺奠。

len：緩沖區(qū)長度霜旧。

flags：調(diào)用操作方式。是以下一個或者多個標(biāo)志的組合體儡率，可通過 or 操作連在一起：

（1）MSG_DONTWAIT：操作不會被阻塞挂据；

（2）MSG_ERRQUEUE：指示應(yīng)該從套接字的錯誤隊列上接收錯誤值，依據(jù)不同的協(xié)議儿普，錯誤值以某種輔佐性消息的方式傳遞進(jìn)來崎逃，使用者應(yīng)該提供足夠大的緩沖區(qū)。導(dǎo)致錯誤的原封包通過 msg_iovec 作為一般的數(shù)據(jù)來傳遞眉孩。導(dǎo)致錯誤的數(shù)據(jù)報原目標(biāo)地址作為 msg_name 被提供个绍。錯誤以 sock_extended_err結(jié)構(gòu)形態(tài)被使用。

（3）MSG_PEEK：指示數(shù)據(jù)接收后浪汪，在接收隊列中保留原數(shù)據(jù)巴柿，不將其刪除，隨后的讀操作還可以接收相同的數(shù)據(jù)死遭。

（4）MSG_TRUNC：返回封包的實際長度广恢，即使它比所提供的緩沖區(qū)更長， 只對 packet 套接字有效殃姓。

（5）MSG_WAITALL：要求阻塞操作袁波，直到請求得到完整的滿足。然而蜗侈，如果捕捉到信號篷牌，錯誤或者連接斷開發(fā)生，或者下次被接收的數(shù)據(jù)類型不同踏幻，仍會返回少于請求量的數(shù)據(jù)枷颊。

（6）MSG_EOR：指示記錄的結(jié)束，返回的數(shù)據(jù)完成一個記錄。

（7）MSG_CTRUNC：指明由于緩沖區(qū)空間不足夭苗，一些控制數(shù)據(jù)已被丟棄信卡。

（8）MSG_OOB：指示接收到 out-of-band 數(shù)據(jù)(即需要優(yōu)先處理的數(shù)據(jù))。

（9）MSG_ERRQUEUE：指示除了來自套接字錯誤隊列的錯誤外题造，沒有接收到其它數(shù)據(jù)傍菇。

from：（可選）指針，指向裝有源地址的緩沖區(qū)界赔。

fromlen：（可選）指針丢习，指向from緩沖區(qū)長度值。

4) 發(fā)送：

函數(shù)原型：

int sendto(SOCKET s, const char FAR* buf, int size, int flags, const struct sockaddr FAR* to, int tolen);

參數(shù)說明：

s：套接字

buf：待發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)

size：緩沖區(qū)長度

flags：調(diào)用方式標(biāo)志位, 一般為 0, 改變 Flags淮悼，將會改變 Sendto 發(fā)送的形式

addr：（可選）指針咐低，指向目的套接字的地址

tolen：addr 所指地址的長度

返回值：

如果成功，則返回發(fā)送的字節(jié)數(shù)袜腥，失敗則返回 SOCKET_ERROR见擦。

5) 接收連接請求：

函數(shù)原型：

int accept(int fd, struct socketaddr* addr, socklen_t* len);

參數(shù)說明：

fd：套接字描述符。

addr：返回連接著的地址

len：接收返回地址的緩沖區(qū)長度

返回值：

成功返回客戶端的文件描述符羹令，失敗返回 -1鲤屡。

二、Socket的基本使用

Objective-C

包含頭文件 ??

創(chuàng)建 Socket

連接到服務(wù)器

發(fā)送數(shù)據(jù)

接收數(shù)據(jù)

關(guān)閉連接

三特恬、Socket聊天

Objective-C

四执俩、Socket網(wǎng)絡(luò)訪問

請求：

1徐钠、請求行

GET / HTTP/1.1

方法 GET

路徑 /

協(xié)議 HTTP 1.1

2癌刽、請求頭

Host: localhost 主機(jī)

User-Agent: 告訴服務(wù)器客戶端的類型

Accept: 告訴服務(wù)器客戶端支持的格式

Accept-Language: 告訴服務(wù)器客戶端的語言

Accept-Encoding: 告訴服務(wù)器客戶端支持的壓縮格式

響應(yīng)：

1、狀態(tài)行

HTTP/1.1 200 OK

協(xié)議 HTTP 1.1

狀態(tài)碼:

200 成功

404 頁面沒找到

301 內(nèi)容沒變化尝丐，用在緩存

2显拜、響應(yīng)頭(主要在開發(fā)下載應(yīng)用的時候使用的)

Date: Tue, 24 Mar 2015 01:52:25 GMT 訪問日期

Server: Apache/2.4.9 (Unix) 訪問服務(wù)器的類型

Content-Location: index.html.en 訪問的文件名

Content-Length: 45 訪問文件的大小

Content-Type: text/html 訪問文件的類型

3、數(shù)據(jù)實體

訪問服務(wù)器最需的爹袁，相當(dāng)于 NSURLConnection 異步方法回調(diào)中的 data远荠。

Objective-C