iOS学习——Socket

Posted 2020-10-17

　　了解socket，就需要了解数据在网络中传输。

　　网络通讯有三要素：ip地址，网络中设备的表示，例如本机用127.0.0.1，或者用本机名：localhost；端口号，用来标示进程的逻辑地址，也就是服务，有效端口0～65535，一般1024以下端口被系统或者本地服务所占据，开发中尽量不要使用，以避免冲突；通讯协议——UDP，TCP，UDP是用户数据报文协议，只负责发送数据，并不管是否被接收，不会建立联接，其会将数据和目的封装到数据包中。每个包大小为64K以内，数据传输速度很快，但是并不安全，一般用在游戏，直播之类的行业中；TCP则需要建立联接来传输数据，不会对数据做大小限制，需要通过三次握手协议来完成连接，安全可靠，缺点便是效率低。

　　三次握手建立连接：

　　

首先client发送连接请求到服务器，服务器同意连接发送ACK报文，并为这次连接分配资源；client接收到ACK报文后，也向服务器发送ack报文，并为连接分配资源，这样TCP连接就建立成功。断开时采用四次挥手协议：

　　client发送断开连接请求，FIN报文，服务器接收到FIN报文了，知道client已经准备好结束连接，不再传输数据，但是如果服务器端没有准备好，不用着急关闭scoket，仍然可以发送数据前往client，此时需要发送ACK报文，告诉client请等待结束，让client进去FIN_WAIT状态。当服务器确定完成数据发送并可以关闭，发送FIN报文进入client，client接收到FIN报文后，并不会立刻断开连接，为了避免错误关闭状态，例如服务器没打算关闭连接，会向服务器发送ACK报文，并会进入TIME_WAIT状态，等待2MSL后未接收到服务器回应变正式断开连接，而服务器在接收到ACK报文后也会断开连接。

　　UDP会涉及到数据打包发送，这其中会需要了解osi七层模型：

　　

　　进行数据传输，首先应用层形成源，然后在传输层通过TCP/UDP协议包装，在网络层，确定ip和端口号（形成socket），建立数据传输io，在数据链路层打包数据，每一包数据即为一帧，最后通过物理层转为电信号，电信号的传输标示采用高低电平，其实就是01数据，即二进制数据传输，所以网络中数据传输形式都是二进制。

　　了解这么多后，再来看socket概念。网络通信就是socket间的通信，需要两端都是socket，然后这两端建立IO传输。可以这样理解，socket是一种网络机制类，实例化的具体信息就是ip+端口。当我们使用qq聊天，a手机IP+qq端口发送信息，需要找到b手机IP+qq端口才能接收数据；

　　socket本身是用c语言书写，方便跨平台使用，使用起来也非常简单，基本可以归位五步。一步，创建socket，第二步，建立connect，第三步，write数据，第四步read数据，第五步colse；

　　

　　首先，打开终端，输入命令：nc -lk 1025（监听端口号1025）

　　导入头文件：

　　

#import <sys/socket.h>
#import <netinet/in.h>
#import <arpa/inet.h>

　　按操作创建socket连接：

1.创建socket

　　

 /**
     参数
     socket三个参数传入相应值
     domain:    协议域，AF_INET -> IPV4 AF_INET6 -> IPV6
     type:      Socket 类型，SOCK_STREAM数据流/SOCK_DGRAM数据报文
     protocol: IPPROTO_TCP,如果传入0 那么会自动根据第二个参数选择合适的协议
     
     返回值
     socket
     */

    int clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

2.连接服务器

    /**
     参数
     1> 客户端socket
     2> 指向数据结构sockaddr的指针，其中包括目的端口和IP地址
     3> 结构体数据长度
     返回值
     0 成功/其他 错误代号
     */
    struct sockaddr_in severAddr;
    severAddr.sin_family = AF_INET;
    //端口
    severAddr.sin_port = htons(1025);
    //地址
    severAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    
    int connResult =  connect(clientSocket, (const struct sockaddr *)&severAddr, sizeof(severAddr));
    if (connResult == 0) {
        NSLog(@"连接成功!!");
    }else{
        NSLog(@"失败了 %d",connResult);
        return;
    }

3.write数据，写入hello world 可以在简单端口看到相应展示

　　

 /**
     参数
     1> 客户端socket
     2> 发送内容地址
     3> 发送内容长度
     4> 发送方式标志，一般为0
     返回值
     如果成功，则返回发送的字节数，失败则返回SOCKET_ERROR
     */
    NSString * sendMsg =@"hello world";
    ssize_t sendLen = send(clientSocket, sendMsg.UTF8String, strlen(sendMsg.UTF8String), 0);

4.read数据，在端口下写入me too可以看到xcode打印结果展示

　　

   /**
     参数
     1> 客户端socket
     2> 接收内容缓冲区地址
     3> 接收内容缓存区长度
     4> 接收方式，0表示阻塞，必须等待服务器返回数据
     返回值
     如果成功，则返回读入的字节数，失败则返回SOCKET_ERROR
     */
    uint8_t buffer[1024];//要把空间准备出来!
    
    ssize_t recvLen = recv(clientSocket, buffer, sizeof(buffer), 0);

5.最后便是便是关闭socket

close(clientSocket);