前言

Socket網絡編程在任何一門編程語言中都很重要,而且socket底層是純C語言,跨平臺,了解并熟悉底層交互是提高自己編程水平重要的一步.環環在此稍加總結,如果有童鞋要面試還能用的上,結尾附有demo案例(IOS).

正文

• 首先明確Socket在網絡模型中哪里:是應用層與傳輸層之間的橋梁

  
  
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• 回顧一下網絡模型: OSI七層網絡模型:
  1.應用層.2.表示層.3.會話層.4.傳輸層.5.網絡層.6.數據鏈路層.7.物理層
  TCP/IP四層網絡模型:應用層.傳輸層.網絡層.網絡接入層

• HTTP協議:屬于應用層面向對象的協議(超文本傳輸協議),常基于TCP連接方式, 特點是:
  1.支持客戶/服務端模式
  2.簡單快捷靈活
  3.客戶端發送的每次請求都需要服務器回送響應,請求結束后主動釋放連接.俗稱”短連接"

• TCP協議:傳輸控制協議,提供面向連接.可靠的字節流服務,提供超時重發，丟棄重復數據，檢驗數據，流量控制等功能。在正式收發數據前,必須建立可靠的連接,也即:三次握手.

第一次握手:客戶端發送syn包(syn=j)到服務器，并進入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），同時自己也發送一個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。

• UDP協議:用戶數據報協議,面向非連接,不保證可靠性的數據傳輸服務,沒有超時重發等機制，故而傳輸速度很快.

特點:它不與對方建立連接，而是直接就把數據包發送過去, UDP適用于一次只傳送少量數據、對可靠性要求不高的應用環境。

• Socket:又稱”套接字”,應用程序通過”套接字”向網絡發送請求或應答,它是一個針對TCP和UDP編程的接口，借助它建立TCP/UDP連接。socket連接就是所謂的長連接,理論上客戶端和服務器端一旦建立起連接將不會主動斷掉.

• HTTP協議—Socket連接--TCP連接關系:

1.HTTP協議提供了封裝或者顯示數據的具體形式;
2.Socket連接提供了網絡通信的能力;
3.TCP連接提供如何在網絡中傳輸;
4.socket是純C語言的,跨平臺;
5.HTTP協議是基于socket的,底層使用的就是socket;
6.創建Socket連接時，可以指定使用的傳輸層協議(TCP或UDP),當使用TCP協議進行連接時，該Socket連接就是一個TCP連接。

• TCP和UDP區別

1.基于連接和無連接
2.對系統資源要求(TCP較多,UDP較少)
3.UDP程序結構較簡單
4.TCP是流模式,UDP是數據報模式
5.可靠性:TCP保證數據正確性,UDP可能丟包,不保證數據準確性

• Socket通信流程圖
  

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以socket客戶端編程為例:
0.導入頭文件

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

1.創建socket

@implementation ViewController {
    int _clientSocket;
}

  /*
     1.AF_INET: ipv4 執行ip協議的版本
     2.SOCK_STREAM：指定Socket類型,面向連接的流式socket 傳輸層的協議
     3.IPPROTO_TCP：指定協議。 IPPROTO_TCP 傳輸方式TCP傳輸協議
     返回值 大于0 創建成功
     */
_clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

2.建立連接(與服務器)

  /*
     終端里面 命令模擬服務器 netcat  nc -lk 12345
     參數一：套接字描述符
     參數二：指向數據結構sockaddr的指針，其中包括目的端口和IP地址
     參數三：參數二sockaddr的長度，可以通過sizeof（struct sockaddr）獲得
     返回值 int -1失敗 0 成功
  */
    struct sockaddr_in addr;
   /* 填寫sockaddr_in結構*/
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port=htons(12345);
    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    int connectResult= connect( _clientSocket, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));

3.發送數據(到服務器)

   /*
      第一個參數指定發送端套接字描述符；
      第二個參數指明一個存放應用程式要發送數據的緩沖區；
      第三個參數指明實際要發送的數據的字符數；
      第四個參數一般置0。
      成功則返回實際傳送出去的字符數，失敗返回－1，
   */
      char * str = "itcast";
      ssize_t sendLen = send( _clientSocket, str, strlen(str), 0);

4.接送數據(從服務器)

     /*
      第一個參數socket
      第二個參數存放數據的緩沖區
      第三個參數緩沖區長度。
      第四個參數指定調用方式,一般置0
      返回值 接收成功的字符數
     */
      char *buf[1024];
      ssize_t recvLen = recv( _clientSocket, buf, sizeof(buf), 0);
      NSLog(@"---->%ld",recvLen);

5.關閉連接

       close( _clientSocket);

6.demo封裝方法:

//建立連接
- (void)connectToServer:(NSString *)ip port:(int)port {
    _clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    struct sockaddr_in addr;
    /* 填寫sockaddr_in結構*/
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(port);
    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip.UTF8String);
    int connectResult = connect(_clientSocket, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
    if (connectResult == 0) {
        NSLog(@"conn ok");
    }
}
//發送數據并等待返回數據
- (NSString *)sentAndRecv:(NSString *)msg {
   const char *str = msg.UTF8String;
//發消息
    ssize_t sendLen = send(_clientSocket, str, strlen(str), 0);
//收消息
    char *buf[1024];
    ssize_t recvLen = recv(_clientSocket, buf, sizeof(buf), 0);
    NSString *recvStr = [[NSString alloc] initWithBytes:buf length:recvLen encoding:NSUTF8StringEncoding];
    return recvStr;
}

案例效果圖:

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案例二:利用Socket發送HTTP格式的請求并且通過瀏覽器監控:
https://github.com/FieldsOfHope/Socket_Interactive.git

如果有其他問題,請私信我:<a href="mailto:zhonghphuan@hotmail.com">zhonghphuan@hotmail.com</a>

github Demo已更新【20190228】：域名與IP問題轉換
感謝@十二月青 提出的問題。

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