iOS的socket開發基礎
因爲博客遷移至www.coderyi.com,文章請看http://www.coderyi.com/archives/429git
socket簡介
首先讓咱們經過一張圖知道socket在哪裏？
github
Socket是應用層與TCP/IP協議族通訊的中間軟件抽象層，它是一組接口。編程
tcp和udp的區別
在這裏就必須講一下udp和tcp的區別了服務器
TCP：面向鏈接、傳輸可靠(保證數據正確性,保證數據順序)、用於傳輸大量數據(流模式)、速度慢，創建鏈接須要開銷較多(時間，系統資源)。網絡
UDP：面向非鏈接、傳輸不可靠、用於傳輸少許數據(數據包模式)、速度快。框架
關於TCP是一種流模式的協議，UDP是一種數據報模式的協議，這裏要說明一下，TCP是面向鏈接的，也就是說，在鏈接持續的過程當中，socket中收到的數據都是由同一臺主機發出的（劫持什麼的不考慮），所以，知道保證數據是有序的到達就好了，至於每次讀取多少數據本身看着辦。socket
而UDP是無鏈接的協議，也就是說，只要知道接收端的IP和端口，且網絡是可達的，任何主機均可以向接收端發送數據。這時候，若是一次能讀取超過一個報文的數據，則會亂套。好比，主機A向發送了報文P1，主機B發送了報文P2，若是可以讀取超過一個報文的數據，那麼就會將P1和P2的數據合併在了一塊兒，這樣的數據是沒有意義的。async
TCP三次握手和四次揮手
相對於SOCKET開發者，TCP建立過程和鏈接拆除過程是由TCP/IP協議棧自動建立的。所以開發者並不須要控制這個過程。可是對於理解TCP底層運做機制，至關有幫助。tcp
所以在這裏詳細解釋一下這兩個過程。函數
TCP三次握手
所謂三次握手(Three-way Handshake)，是指創建一個TCP鏈接時，須要客戶端和服務器總共發送3個包。
三次握手的目的是鏈接服務器指定端口，創建TCP鏈接,並同步鏈接雙方的序列號和確認號並交換 TCP 窗口大小信息.在socket編程中，客戶端執行connect()時。將觸發三次握手。
首先了解一下幾個標誌，SYN（synchronous），同步標誌，ACK (Acknowledgement），即確認標誌，seq應該是Sequence Number，序列號的意思，另外還有四次握手的fin，應該是final，表示結束標誌。
第一次握手：客戶端發送一個TCP的SYN標誌位置1的包指明客戶打算鏈接的服務器的端口，以及初始序號X,保存在包頭的序列號(Sequence Number)字段裏。
第二次握手：服務器發回確認包(ACK)應答。即SYN標誌位和ACK標誌位均爲1同時，將確認序號(Acknowledgement Number)設置爲客戶的序列號加1以，即X+1。
第三次握手：客戶端再次發送確認包(ACK) SYN標誌位爲0，ACK標誌位爲1。而且把服務器發來ACK的序號字段+1，放在肯定字段中發送給對方.而且在數據段放寫序列號的+1。
tcp四次揮手
TCP的鏈接的拆除須要發送四個包，所以稱爲四次揮手(four-way handshake)。客戶端或服務器都可主動發起揮手動做，在socket
編程中，任何一方執行close()操做便可產生揮手操做。
其實有個問題，爲何鏈接的時候是三次握手，關閉的時候倒是四次揮手？
由於當Server端收到Client端的SYN鏈接請求報文後，能夠直接發送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應答的，SYN報文是用來同步的。可是關閉鏈接時，當Server端收到FIN報文時，極可能並不會當即關閉SOCKET，因此只能先回復一個ACK報文，告訴Client端，"你發的FIN報文我收到了"。只有等到我Server端全部的報文都發送完了，我才能發送FIN報文，所以不能一塊兒發送。故須要四步握手。
tcpsocket和udpsocket的具體實現
講了這麼久，終於要開始講socket的具體實現了，iOS提供了Socket網絡編程的接口CFSocket，不過這裏使用BSD Socket。
tcp和udp的socket是有區別的，這裏給出這兩種的設計框架
基本TCP客戶—服務器程序設計基本框架
基本UDP客戶—服務器程序設計基本框架流程圖
經常使用的Socket類型有兩種：流式Socket（SOCK_STREAM）和數據報式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一種面向鏈接的Socket，針對於面向鏈接的TCP服務應用；數據報式Socket是一種無鏈接的Socket，對應於無鏈接的UDP服務應用。
一、socket調用庫函數主要有：
建立套接字
Socket(af,type,protocol)
創建地址和套接字的聯繫
bind(sockid, local addr, addrlen)
服務器端偵聽客戶端的請求
listen( Sockid ,quenlen)
創建服務器/客戶端的鏈接 (面向鏈接TCP）
客戶端請求鏈接
Connect(sockid, destaddr, addrlen)
服務器端等待從編號爲Sockid的Socket上接收客戶鏈接請求
newsockid=accept(Sockid，Clientaddr, paddrlen)
發送/接收數據
面向鏈接：
send(sockid, buff, bufflen) recv( )
面向無鏈接：
sendto(sockid,buff,…,addrlen) recvfrom( )
釋放套接字
close(sockid)
tcpsocket的具體實現
服務器的工做流程：首先調用socket函數建立一個Socket，而後調用bind函數將其與本機地址以及一個本地端口號綁定，而後調用listen在相應的socket上監聽，當accpet接收到一個鏈接服務請求時，將生成一個新的socket。服務器顯示該客戶機的IP地址，並經過新的socket向客戶端發送字符串" hi,I am server!"。最後關閉該socket。
#import <Foundation/Foundation.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main(int argc, const char * argv[])
{
@autoreleasepool {
// 1
int err;
int fd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM , 0);
BOOL success=(fd!=-1);
// 1
// 2
if (success) {
NSLog(@"socket success");
struct sockaddr_in addr;
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_len=sizeof(addr);
addr.sin_family=AF_INET;
// =======================================================================
addr.sin_port=htons(1024);
// ============================================================================
addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
err=bind(fd, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
success=(err==0);
}
// 2
// ============================================================================
if (success) {
NSLog(@"bind(綁定) success");
err=listen(fd, 5);//開始監聽
success=(err==0);
}
// ============================================================================
//3
if (success) {
NSLog(@"listen success");
while (true) {
struct sockaddr_in peeraddr;
int peerfd;
socklen_t addrLen;
addrLen=sizeof(peeraddr);
NSLog(@"prepare accept");
peerfd=accept(fd, (struct sockaddr *)&peeraddr, &addrLen);
success=(peerfd!=-1);
// ============================================================================
if (success) {
NSLog(@"accept success,remote address:%s,port:%d",inet_ntoa(peeraddr.sin_addr),ntohs(peeraddr.sin_port));
char buf[1024];
ssize_t count;
size_t len=sizeof(buf);
do {
count=recv(peerfd, buf, len, 0);
NSString* str = [NSString stringWithCString:buf encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"%@",str);
} while (strcmp(buf, "exit")!=0);
}
// ============================================================================
close(peerfd);
}
}
//3
}
return 0;
}
客戶端的工做流程：首先調用socket函數建立一個Socket，而後調用bind函數將其與本機地址以及一個本地端口號綁定，請求鏈接服務器，經過新的socket向客戶端發送字符串" hi,I am client!"。最後關閉該socket。
//
// main.m
// kewai_SocketClient
//
#import <Foundation/Foundation.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#import <arpa/inet.h>
int main(int argc, const char * argv[])
{
@autoreleasepool {
// 1
int err;
int fd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
BOOL success=(fd!=-1);
struct sockaddr_in addr;
// 1
// 2
if (success) {
NSLog(@"socket success");
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_len=sizeof(addr);
addr.sin_family=AF_INET;
addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
err=bind(fd, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
success=(err==0);
}
// 2
//3
if (success) {
//============================================================================
struct sockaddr_in peeraddr;
memset(&peeraddr, 0, sizeof(peeraddr));
peeraddr.sin_len=sizeof(peeraddr);
peeraddr.sin_family=AF_INET;
peeraddr.sin_port=htons(1024);
// peeraddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
peeraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("172.16.10.120");
// 這個地址是服務器的地址，
socklen_t addrLen;
addrLen =sizeof(peeraddr);
NSLog(@"connecting");
err=connect(fd, (struct sockaddr *)&peeraddr, addrLen);
success=(err==0);
if (success) {
// struct sockaddr_in addr;
err =getsockname(fd, (struct sockaddr *)&addr, &addrLen);
success=(err==0);
//============================================================================
//============================================================================
if (success) {
NSLog(@"connect success,local address:%s,port:%d",inet_ntoa(addr.sin_addr),ntohs(addr.sin_port));
char buf[1024];
do {
printf("input message:");
scanf("%s",buf);
send(fd, buf, 1024, 0);
} while (strcmp(buf, "exit")!=0);
}
}
else{
NSLog(@"connect failed");
}
}
// ============================================================================
//3
}
return 0;
}
udpsocket的具體實現
下面是udpsocket的具體實現
服務器的工做流程：首先調用socket函數建立一個Socket，而後調用bind函數將其與本機地址以及一個本地端口號綁定，接收到一個客戶端時，服務器顯示該客戶端的IP地址，並將字串返回給客戶端。
/*
*UDP/IP應用編程接口（API）
*服務器的工做流程：首先調用socket函數建立一個Socket，而後調用bind函數將其與本機
*地址以及一個本地端口號綁定，接收到一個客戶端時，服務器顯示該客戶端的IP地址，並將字串
*返回給客戶端。
*/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#import <arpa/inet.h>
int main(int argc,char **argv)
{
int ser_sockfd;
int len;
//int addrlen;
socklen_t addrlen;
char seraddr[100];
struct sockaddr_in ser_addr;
/*創建socket*/
ser_sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(ser_sockfd<0)
{
printf("I cannot socket success\n");
return 1;
}
/*填寫sockaddr_in 結構*/
addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);
bzero(&ser_addr,addrlen);
ser_addr.sin_family=AF_INET;
ser_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
ser_addr.sin_port=htons(1024);
/*綁定客戶端*/
if(bind(ser_sockfd,(struct sockaddr *)&ser_addr,addrlen)<0)
{
printf("connect");
return 1;
}
while(1)
{
bzero(seraddr,sizeof(seraddr));
len=recvfrom(ser_sockfd,seraddr,sizeof(seraddr),0,(struct sockaddr*)&ser_addr,&addrlen);
/*顯示client端的網絡地址*/
printf("receive from %s\n",inet_ntoa(ser_addr.sin_addr));
/*顯示客戶端發來的字串*/
printf("recevce:%s",seraddr);
/*將字串返回給client端*/
sendto(ser_sockfd,seraddr,len,0,(struct sockaddr*)&ser_addr,addrlen);
}
}
客戶端的工做流程：首先調用socket函數建立一個Socket，填寫服務器地址及端口號，從標準輸入設備中取得字符串，將字符串傳送給服務器端，並接收服務器端返回的字符串。最後關閉該socket。
/*
*UDP/IP應用編程接口（API）
*客戶端的工做流程：首先調用socket函數建立一個Socket，填寫服務器地址及端口號，
*從標準輸入設備中取得字符串，將字符串傳送給服務器端，並接收服務器端返回的字
*符串。最後關閉該socket。
*/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include <netinet/in.h>
#import <arpa/inet.h>
int GetServerAddr(char * addrname)
{
printf("please input server addr:");
scanf("%s",addrname);
return 1;
}
int main(int argc,char **argv)
{
int cli_sockfd;
int len;
socklen_t addrlen;
char seraddr[14];
struct sockaddr_in cli_addr;
char buffer[256];
GetServerAddr(seraddr);
/* 創建socket*/
cli_sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(cli_sockfd<0)
{
printf("I cannot socket success\n");
return 1;
}
/* 填寫sockaddr_in*/
addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);
bzero(&cli_addr,addrlen);
cli_addr.sin_family=AF_INET;
cli_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(seraddr);
//cli_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
cli_addr.sin_port=htons(1024);
bzero(buffer,sizeof(buffer));
/* 從標準輸入設備取得字符串*/
len=read(STDIN_FILENO,buffer,sizeof(buffer));
/* 將字符串傳送給server端*/
sendto(cli_sockfd,buffer,len,0,(struct sockaddr*)&cli_addr,addrlen);
/* 接收server端返回的字符串*/
len=recvfrom(cli_sockfd,buffer,sizeof(buffer),0,(struct sockaddr*)&cli_addr,&addrlen);
//printf("receive from %s\n",inet_ntoa(cli_addr.sin_addr));
printf("receive: %s",buffer);
close(cli_sockfd);
}
最後，整篇文章只能用一句話形容，懶婆娘的裹腳布，又長又臭，不過本文的做用是讓咱們瞭解socket的一些原理以及底層基本的結構，其實iOS的socket實現是特別簡單的，我一直都在用github的開源類庫cocoaasyncsocket，地址是https://github.com/robbiehanson/CocoaAsyncSocket，cocoaasyncsocket是支持tcp和udp的，具體操做方法就不介紹了。
- 1. socket開發基礎
- 2. iOS開發①基礎
- 3. iOS開發基礎
- 4. iOS開發之Socket
- 5. iOS開發基礎-UIScrollView基礎
- 6. iOS開發基礎篇-Button基礎
- 7. IOS開發基礎筆記
- 8. iOS開發-UI基礎Demo
- 9. iOS開發----TableView基礎
- 10. iOS開發之Socket編程
- 更多相關文章...
- • Kotlin 基礎語法 - Kotlin 教程
- • Scala 基礎語法 - Scala教程
- • PHP開發工具
- • ☆基於Java Instrument的Agent實現
-
每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
- 1. socket開發基礎
- 2. iOS開發①基礎
- 3. iOS開發基礎
- 4. iOS開發之Socket
- 5. iOS開發基礎-UIScrollView基礎
- 6. iOS開發基礎篇-Button基礎
- 7. IOS開發基礎筆記
- 8. iOS開發-UI基礎Demo
- 9. iOS開發----TableView基礎
- 10. iOS開發之Socket編程