iOS Socket編程

1、網絡各個協議：TCP/IP、SOCKET、HTTP等

網絡七層由下往上分別爲物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

其中物理層、數據鏈路層和網絡層一般被稱做媒體層，是網絡工程師所研究的對象；

傳輸層、會話層、表示層和應用層則被稱做主機層，是用戶所面向和關心的內容。

 http協議   對應於應用層 

 tcp協議    對應於傳輸層  

 ip協議     對應於網絡層 

 三者本質上沒有可比性。  況且HTTP協議是基於TCP鏈接的。 

 TCP/IP是傳輸層協議，主要解決數據如何在網絡中傳輸；而HTTP是應用層協議，主要解決如何包裝數據。

 我 們在傳輸數據時，能夠只使用傳輸層（TCP/IP），可是那樣的話，因爲沒有應用層，便沒法識別數據內容，若是想要使傳輸的數據有意義，則必須使用應用層 協議，應用層協議不少，有HTTP、FTP、TELNET等等，也能夠本身定義應用層協議。WEB使用HTTP做傳輸層協議，以封裝HTTP文本信息，然 後使用TCP/IP作傳輸層協議將它發送到網絡上。Socket是對TCP/IP協議的封裝，Socket自己並非協議，而是一個調用接口（API），經過Socket，咱們才能使用TCP/IP協議。

2、Http和Socket鏈接區別

 相信很多初學手機聯網開發的朋友都想知道Http與Socket鏈接究竟有什麼區別，但願經過本身的淺顯理解能對初學者有所幫助。

2.一、TCP鏈接

要想明白Socket鏈接，先要明白TCP鏈接。手機可以使用聯網功能是由於手機底層實現了TCP/IP協議，可使手機終端經過無線網絡創建TCP鏈接。TCP協議能夠對上層網絡提供接口，使上層網絡數據的傳輸創建在「無差異」的網絡之上。

創建起一個TCP鏈接須要通過「三次握手」：

第一次握手：客戶端發送syn包(syn=j)到服務器，並進入SYN_SEND狀態，等待服務器確認；

第二次握手：服務器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時本身也發送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時服務器進入SYN_RECV狀態；

第三次握手：客戶端收到服務器的SYN＋ACK包，向服務器發送確認包ACK(ack=k+1)，此包發送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。

握 手過程當中傳送的包裏不包含數據，三次握手完畢後，客戶端與服務器才正式開始傳送數據。理想狀態下，TCP鏈接一旦創建，在通訊雙方中的任何一方主動關閉連 接以前，TCP 鏈接都將被一直保持下去。斷開鏈接時服務器和客戶端都可以主動發起斷開TCP鏈接的請求，斷開過程須要通過「四次握手」（過程就不細寫了，就是服務器和客 戶端交互，最終肯定斷開）

2.二、HTTP鏈接

HTTP協議即超文本傳送協議(HypertextTransfer Protocol )，是Web聯網的基礎，也是手機聯網經常使用的協議之一，HTTP協議是創建在TCP協議之上的一種應用。

HTTP鏈接最顯著的特色是客戶端發送的每次請求都須要服務器回送響應，在請求結束後，會主動釋放鏈接。從創建鏈接到關閉鏈接的過程稱爲「一次鏈接」。

1）在HTTP 1.0中，客戶端的每次請求都要求創建一次單獨的鏈接，在處理完本次請求後，就自動釋放鏈接。

2）在HTTP 1.1中則能夠在一次鏈接中處理多個請求，而且多個請求能夠重疊進行，不須要等待一個請求結束後再發送下一個請求。

由 於HTTP在每次請求結束後都會主動釋放鏈接，所以HTTP鏈接是一種「短鏈接」，要保持客戶端程序的在線狀態，須要不斷地向服務器發起鏈接請求。一般的 作法是即時不須要得到任何數據，客戶端也保持每隔一段固定的時間向服務器發送一次「保持鏈接」的請求，服務器在收到該請求後對客戶端進行回覆，代表知道客 戶端「在線」。若服務器長時間沒法收到客戶端的請求，則認爲客戶端「下線」，若客戶端長時間沒法收到服務器的回覆，則認爲網絡已經斷開。

3、SOCKET原理

3.一、套接字（socket）概念

套接字（socket）是通訊的基石，是支持TCP/IP協議的網絡通訊的基本操做單元。它是網絡通訊過程當中端點的抽象表示，包含進行網絡通訊必須的五種信息：鏈接使用的協議，本地主機的IP地址，本地進程的協議端口，遠地主機的IP地址，遠地進程的協議端口。

應 用層經過傳輸層進行數據通訊時，TCP會遇到同時爲多個應用程序進程提供併發服務的問題。多個TCP鏈接或多個應用程序進程可能須要經過同一個 TCP協議端口傳輸數據。爲了區別不一樣的應用程序進程和鏈接，許多計算機操做系統爲應用程序與TCP／IP協議交互提供了套接字(Socket)接口。應 用層能夠和傳輸層經過Socket接口，區分來自不一樣應用程序進程或網絡鏈接的通訊，實現數據傳輸的併發服務。

3.2 、創建socket鏈接

創建Socket鏈接至少須要一對套接字，其中一個運行於客戶端，稱爲ClientSocket，另外一個運行於服務器端，稱爲ServerSocket。

套接字之間的鏈接過程分爲三個步驟：服務器監聽，客戶端請求，鏈接確認。

服務器監聽：服務器端套接字並不定位具體的客戶端套接字，而是處於等待鏈接的狀態，實時監控網絡狀態，等待客戶端的鏈接請求。

客戶端請求：指客戶端的套接字提出鏈接請求，要鏈接的目標是服務器端的套接字。爲此，客戶端的套接字必須首先描述它要鏈接的服務器的套接字，指出服務器端套接字的地址和端口號，而後就向服務器端套接字提出鏈接請求。

連 接確認：當服務器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的鏈接請求時，就響應客戶端套接字的請求，創建一個新的線程，把服務器端套接字的描述發給客戶 端，一旦客戶端確認了此描述，雙方就正式創建鏈接。而服務器端套接字繼續處於監聽狀態，繼續接收其餘客戶端套接字的鏈接請求。

 3.三、SOCKET鏈接與TCP鏈接

建立Socket鏈接時，能夠指定使用的傳輸層協議，Socket能夠支持不一樣的傳輸層協議（TCP或UDP），當使用TCP協議進行鏈接時，該Socket鏈接就是一個TCP鏈接。

 3.四、Socket鏈接與HTTP鏈接

由 於一般狀況下Socket鏈接就是TCP鏈接，所以Socket鏈接一旦創建，通訊雙方便可開始相互發送數據內容，直到雙方鏈接斷開。但在實際網絡應用 中，客戶端到服務器之間的通訊每每須要穿越多箇中間節點，例如路由器、網關、防火牆等，大部分防火牆默認會關閉長時間處於非活躍狀態的鏈接而致使 Socket 鏈接斷連，所以須要經過輪詢告訴網絡，該鏈接處於活躍狀態。

而HTTP鏈接使用的是「請求—響應」的方式，不只在請求時須要先創建鏈接，並且須要客戶端向服務器發出請求後，服務器端才能回覆數據。

很 多狀況下，須要服務器端主動向客戶端推送數據，保持客戶端與服務器數據的實時與同步。此時若雙方創建的是Socket鏈接，服務器就能夠直接將數據傳送給 客戶端；若雙方創建的是HTTP鏈接，則服務器須要等到客戶端發送一次請求後才能將數據傳回給客戶端，所以，客戶端定時向服務器端發送鏈接請求，不只能夠 保持在線，同時也是在「詢問」服務器是否有新的數據，若是有就將數據傳給客戶端。

這裏咱們使用Socket實現一個聊天室的功能，關於服務器這裏的就不介紹了

一：再頭文件中第一輸入流和輸出流和一個消息數組

 

 1 @interface ViewController ()<NSStreamDelegate,UITextFieldDelegate,UITableViewDataSource,UITableViewDelegate>{ 2     NSInputStream *_inputStream;//對應輸入流 3     NSOutputStream *_outputStream;//對應輸出流 4 } 5 @property (weak, nonatomic) IBOutlet NSLayoutConstraint *inputViewConstraint; 6 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UITableView *tableView; 7  8 @property (nonatomic, strong) NSMutableArray *chatMsgs;//聊天消息數組 9 10 @end

 

懶加載這個消息數組

1 -(NSMutableArray *)chatMsgs{2     if (!_chatMsgs) {3         _chatMsgs = [NSMutableArray array];4     }5     6     return _chatMsgs;7 }

二：實現輸入輸出流的監聽

 1 -(void)stream:(NSStream *)aStream handleEvent:(NSStreamEvent)eventCode{ 2     NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]); 3  4 //    NSStreamEventOpenCompleted = 1UL << 0,//輸入輸出流打開完成 5 //    NSStreamEventHasBytesAvailable = 1UL << 1,//有字節可讀 6 //    NSStreamEventHasSpaceAvailable = 1UL << 2,//能夠發放字節 7 //    NSStreamEventErrorOccurred = 1UL << 3,// 鏈接出現錯誤 8 //    NSStreamEventEndEncountered = 1UL << 4// 鏈接結束 9     switch (eventCode) {10         case NSStreamEventOpenCompleted:11             NSLog(@"輸入輸出流打開完成");12             break;13         case NSStreamEventHasBytesAvailable:14             NSLog(@"有字節可讀");15             [self readData];16             break;17         case NSStreamEventHasSpaceAvailable:18             NSLog(@"能夠發送字節");19             break;20         case NSStreamEventErrorOccurred:21                         NSLog(@" 鏈接出現錯誤");22             break;23         case NSStreamEventEndEncountered:24              NSLog(@"鏈接結束");25             26             // 關閉輸入輸出流27             [_inputStream close];28             [_outputStream close];29             30             // 從主運行循環移除31             [_inputStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];32             [_outputStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];33             break;34         default:35             break;36     }37     38 }

三：連接服務器

 1 - (IBAction)connectToHost:(id)sender { 2     // 1.創建鏈接 3     NSString *host = @"127.0.0.1"; 4     int port = 12345; 5      6     // 定義C語言輸入輸出流 7     CFReadStreamRef readStream; 8     CFWriteStreamRef writeStream; 9     CFStreamCreatePairWithSocketToHost(NULL, (__bridge CFStringRef)host, port, &readStream, &writeStream);10     11     // 把C語言的輸入輸出流轉化成OC對象12     _inputStream = (__bridge NSInputStream *)(readStream);13     _outputStream = (__bridge NSOutputStream *)(writeStream);14     15     16     // 設置代理17     _inputStream.delegate = self;18     _outputStream.delegate = self;19     20     21     // 把輸入輸入流添加到主運行循環22     // 不添加主運行循環 代理有可能不工做23     [_inputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];24     [_outputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];25     26     // 打開輸入輸出流27     [_inputStream open];28     [_outputStream open];29 }

四：登錄

 1 - (IBAction)loginBtnClick:(id)sender { 2      3     // 登陸 4     // 發送用戶名和密碼 5     // 在這裏作的時候，只發用戶名，密碼就不用發送 6      7     // 若是要登陸，發送的數據格式爲 "iam:zhangsan"; 8     // 若是要發送聊天消息，數據格式爲 "msg:did you have dinner"; 9     10     //登陸的指令11     NSString *loginStr = @"iam:zhangsan";12     13     //把Str轉成NSData14     NSData *data = [loginStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];15     16     17     [_outputStream write:data.bytes maxLength:data.length];18 }

五：讀取服務器數據

 1 #pragma mark 讀了服務器返回的數據 2 -(void)readData{ 3      4     //創建一個緩衝區 能夠放1024個字節 5     uint8_t buf[1024]; 6      7     // 返回實際裝的字節數 8     NSInteger len = [_inputStream read:buf maxLength:sizeof(buf)]; 9 10     // 把字節數組轉化成字符串11     NSData *data = [NSData dataWithBytes:buf length:len];12     13     // 從服務器接收到的數據14     NSString *recStr =  [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];15     16     NSLog(@"%@",recStr);17     18     [self reloadDataWithText:recStr];19     20 }

六：發送數據

 1 -(BOOL)textFieldShouldReturn:(UITextField *)textField{ 2      3     NSString *text = textField.text; 4      5     NSLog(@"%@",text); 6     // 聊天信息 7     NSString *msgStr = [NSString stringWithFormat:@"msg:%@",text]; 8      9     //把Str轉成NSData10     NSData *data = [msgStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];11     12     // 刷新表格13     [self reloadDataWithText:msgStr];14     15     // 發送數據16     [_outputStream write:data.bytes maxLength:data.length];17     18     // 發送完數據，清空textField19     textField.text = nil;20     21     return YES;22 }

七：實現數據的顯示，而且每發送一次消息都會滾動到對應的位置

 1 -(void)reloadDataWithText:(NSString *)text{ 2     [self.chatMsgs addObject:text]; 3      4     [self.tableView reloadData]; 5      6     // 數據多，應該往上滾動 7     NSIndexPath *lastPath = [NSIndexPath indexPathForRow:self.chatMsgs.count - 1 inSection:0]; 8     [self.tableView scrollToRowAtIndexPath:lastPath atScrollPosition:UITableViewScrollPositionBottom animated:YES]; 9 }10 11 #pragma mark 表格的數據源12 13 -(NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section{14     return self.chatMsgs.count;15 }16 17 18 - (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath19 {20     static NSString *ID = @"Cell";21     UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:ID];22    23     cell.textLabel.text = self.chatMsgs[indexPath.row];24     25     return cell;26 }27 28 -(void)scrollViewWillBeginDragging:(UIScrollView *)scrollView{29     [self.view endEditing:YES];30 }

八：監聽鍵盤的改變

 1     // 監聽鍵盤 2     [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(kbFrmWillChange:) name:UIKeyboardWillChangeFrameNotification object:nil]; 3 } 4  5  6 -(void)kbFrmWillChange:(NSNotification *)noti{ 7     NSLog(@"%@",noti.userInfo); 8      9     // 獲取窗口的高度10     11     CGFloat windowH = [UIScreen mainScreen].bounds.size.height;12     13    14     15     // 鍵盤結束的Frm16     CGRect kbEndFrm = [noti.userInfo[UIKeyboardFrameEndUserInfoKey] CGRectValue];17      // 獲取鍵盤結束的y值18     CGFloat kbEndY = kbEndFrm.origin.y;19     20     21     self.inputViewConstraint.constant = windowH - kbEndY;22 }