Cocos2d-X网络编程(4) Cocos2d中的网络通信协议——Socket通信

Socket,俗称网络套接字，本身并不是协议，而是一个调用接口，是对TCP/IP协议的封装和应用,。提供了一系列方法方便开发者进行网络通讯。
TCP/IP协议是使用最早的通讯协议，它是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输。
Socket中又分为流模式与数据报模式，即TCP与UDP两种方式。
 
TCP : Transmission Control Protocol，传输控制协议,是面向连接的协议，也就是说，在收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来，其中的过程非常复杂,但也是最安全的。
UDP : User Data Protocol，用户数据报协议。传输数据之前源端和终端不建立连接，发送端直接把数据发送到网络，接收端把消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段。

Socket基础和通信流程：

Socket几个定义： 
1）IP地址：即依照TCP/IP协议分配给本地主机的网络地址，两个进程要通讯，任一进程首先要知道通讯对方的位置，即对方的IP。
（2）端口号：用来辨别本地通讯进程，一个本地的进程在通讯时均会占用一个端口号，不同的进程端口号不同，因此在通讯前必须要分配一个没有被访问的端口号。
（3）连接：指两个进程间的通讯链路。
客户/服务器模式：
在TCP/IP网络应用中，通信的两个进程间相互作用的主要模式是客户/服务器（Client/Server, C/S）模式，即客户向服务器发出服务请求，服务器接收到请求后，提供相应的服务。
 
Socket通信流程：
服务端：
1、服务器端先初始化Socket
2、当一个套接字用socket()创建后，存在一个名字空间(地址族)，但它没有被命名。bind()将套接字地址（包括本地主机地址和本地端口地址）与所创建的套接字号联系起来，即将名字赋予套接字，以指定本地半相关
3、对端口进行监听(listen)
4、调用accept阻塞，等待客户端连接。
客户端：
1、客户端初始化一个Socket
2、然后连接服务器(connect)
3、如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。
4、客户端发送数据请求（send），服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据。
5、最后关闭连接，一次交互结束。

cocos封装的3个Socket通信相关类：

类似http,cocos2d对socket也进行了封装。提供了SocketIO，SIODelegate和SIOClient三个类。
SocketIO:
使用单例模式，初始化Socket，获取SIOClient。

SIODelegate: 
使用Socket协议，首先要继承SIODelegate，并且还要实现SIODelegate的4个虚函数
// 当打开socket连接时会调用这个函数
virtual void onConnect(cocos2d::network::SIOClient* client);
// 当接收到数据时会调用这个函数
virtual void onMessage(cocos2d::network::SIOClient* client, const std::string& data);
// 当socket关闭时，会调用这个函数
virtual void onClose(cocos2d::network::SIOClient* client);
// 当连接错误或接收到错误信号时会调用这个函数
virtual void onError(cocos2d::network::SIOClient* client, const std::string& data);
 
SIOClient：
处理Socket的一系列动作，比如，发送数据，监听事件，断开连接等

发送事件和事件监听：

除了上面的发送Socket请求外，Socket.io还提供了事件监听的机制，可以使用emit提交事件和数据，使用on监听事件和获取接收到的数据。
比如客户端添加如下代码
client.emit("login","[{"name":"myname","pwd":"mypwd"}]")
执行该代码后会向服务端发送login事件，并把用户名和密码传递给服务器。
服务器端通过执行下面的代码，用来监听login事件,并获取传递过来的数据，然后在调用emit方法向客户端发送事件和数据。客户端使用on进行监听。这样就实现了客户端和服务端之间的数据通信。
socket.on('login', function(obj){
   //向所有客户端广播用户加入
   io.emit('loginresult', {message:'login success'});
  });

---

代码实操：

头文件：

#ifndef __TestSocketIo_SCENE_H__
#define __TestSocketIo_SCENE_H__

#include "cocos2d.h"
#include "networkSocketIO.h"
USING_NS_CC;
using namespace cocos2d::network;

class TestSocketIo : public cocos2d::Layer
	,SocketIO::SIODelegate
{
public:
    static cocos2d::Scene* createScene();
    virtual bool init();
	CREATE_FUNC(TestSocketIo);
    void menuCloseCallback(cocos2d::Ref* pSender);
	
    //继承和实现SIODelegate四个虚函数
	void onConnect(SIOClient* client);
	void onMessage(SIOClient* client, const std::string& data);
	void onError(SIOClient* client, const std::string& data);
	void onClose(SIOClient* client);

	// 创建Socket
	SIOClient *client;
	
};

#endif // __TestSocketIo_SCENE_H__

源文件：

#include "TestSocketIoScene.h"


Scene* TestSocketIo::createScene()
{
    auto scene = Scene::create();
    auto layer = TestSocketIo::create();
    scene->addChild(layer);
    return scene;
}

bool TestSocketIo::init()
{
    if ( !Layer::init() )
    {
        return false;
    }
	Size size = Director::getInstance()->getWinSize();
	client = nullptr;

	auto menu = Menu::create();
	menu->setPosition(Vec2::ZERO);
	addChild(menu);

	auto lblInit = Label::create("init socket","Arial",22);
	auto menuInit = MenuItemLabel::create(lblInit,[=](Ref *sender){
		// 初始化
		client = SocketIO::connect("ws://192.168.1.102:3000", *this);
		// 设置tag区分不同请求
		client->setTag("init socket");
		
		// 使用Socket.io提供的on监听事件
		client->on("loginresult",[=](SIOClient *client,const std::string &data){
			log("login result is :%s",data.c_str());
		});
	});
	menuInit->setPosition(size/2);
	menu->addChild(menuInit);

	auto lblSend = Label::create("send message","Arial",22);
	auto menuSend = MenuItemLabel::create(lblSend,[=](Ref *sender){
		// 发送请求
		client->send("hello socket.io");
	});
	menuSend->setPosition(size.width/2,size.height/2-50);
	menu->addChild(menuSend);

	auto lblSendEvent = Label::create("emit event","Arial",22);
	auto menuSendEvent = MenuItemLabel::create(lblSendEvent,[=](Ref *sender){
		// 使用Socket.io提供的emit提交事件
		client->emit("login","[{"name":"myname","pwd":"mypwd"}]");
	});
	menuSendEvent->setPosition(size.width/2,size.height/2-100);
	menu->addChild(menuSendEvent);

    return true;
}

void TestSocketIo::onConnect(SIOClient* client){
	log("onConnect");
	log("%s connect",client->getTag());
}

void TestSocketIo::onMessage(SIOClient* client, const std::string& data){
	log("onMessage");
	log("%s received content is:%s",client->getTag(),data.c_str());
}

void TestSocketIo::onClose(SIOClient * client){
	log("onClose");
	log("%s is closed",client->getTag());
}
void TestSocketIo::onError(SIOClient* client, const std::string& data){
	log("onError");
	log("%s error is:%s",client->getTag(),data.c_str());
}

服务器端：使用的node.js

var io = require('socket.io').listen(3000,'192.168.1.102');
console.log('Server on port 3000...');
io.sockets.on('connection',function(socket)
{
    //向客户端发送消息
    socket.send('Hello Cocos2d-x');
    //注册message事件
    socket.on('message',function(data)
    {
        console.log(data);
    });

    //注册callServerEvent事件，便于客户端调用
    socket.on('login',function(data0)
    {
        console.log(data0);
        //向客户端发送消息，触发客户端的callClientEvent事件
        socket.emit('loginresult',{message:'login success'});
    });
});