Socket编程:(转载http://www.mamicode.com/info-detail-877996.html)
代码部分为自己试验代码,非原文代码,为自己笔记,仅供参考
一、网络各个协议:TCP/IP、SOCKET、HTTP等
网络七层由下往上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
其中物理层、数据链路层和网络层通常被称作媒体层,是网络工程师所研究的对象;
传输层、会话层、表示层和应用层则被称作主机层,是用户所面向和关心的内容。
http协议 对应于应用层
tcp协议 对应于传输层
ip协议 对应于网络层
三者本质上没有可比性。 何况HTTP协议是基于TCP连接的。
TCP/IP是传输层协议,主要解决数据如何在网络中传输;而HTTP是应用层协议,主要解决如何包装数据。
我 们在传输数据时,可以只使用传输层(TCP/IP),但是那样的话,由于没有应用层,便无法识别数据内容,如果想要使传输的数据有意义,则必须使用应用层 协议,应用层协议很多,有HTTP、FTP、TELNET等等,也可以自己定义应用层协议。WEB使用HTTP作传输层协议,以封装HTTP文本信息,然 后使用TCP/IP做传输层协议将它发送到网络上。Socket是对TCP/IP协议的封装,Socket本身并不是协议,而是一个调用接口(API),通过Socket,我们才能使用TCP/IP协议。
二、Http和Socket连接区别
相信不少初学手机联网开发的朋友都想知道Http与Socket连接究竟有什么区别,希望通过自己的浅显理解能对初学者有所帮助。
2.1、TCP连接
要想明白Socket连接,先要明白TCP连接。手机能够使用联网功能是因为手机底层实现了TCP/IP协议,可以使手机终端通过无线网络建立TCP连接。TCP协议可以对上层网络提供接口,使上层网络数据的传输建立在“无差别”的网络之上。
建立起一个TCP连接需要经过“三次握手”:
第一次握手:客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;
第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;
第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。
握 手过程中传送的包里不包含数据,三次握手完毕后,客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下,TCP连接一旦建立,在通信双方中的任何一方主动关闭连 接之前,TCP 连接都将被一直保持下去。断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求,断开过程需要经过“四次握手”(过程就不细写了,就是服务器和客 户端交互,最终确定断开)
2.2、HTTP连接
HTTP协议即超文本传送协议(HypertextTransfer Protocol ),是Web联网的基础,也是手机联网常用的协议之一,HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。
HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应,在请求结束后,会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。
1)在HTTP 1.0中,客户端的每次请求都要求建立一次单独的连接,在处理完本次请求后,就自动释放连接。
2)在HTTP 1.1中则可以在一次连接中处理多个请求,并且多个请求可以重叠进行,不需要等待一个请求结束后再发送下一个请求。
由 于HTTP在每次请求结束后都会主动释放连接,因此HTTP连接是一种“短连接”,要保持客户端程序的在线状态,需要不断地向服务器发起连接请求。通常的 做法是即时不需要获得任何数据,客户端也保持每隔一段固定的时间向服务器发送一次“保持连接”的请求,服务器在收到该请求后对客户端进行回复,表明知道客 户端“在线”。若服务器长时间无法收到客户端的请求,则认为客户端“下线”,若客户端长时间无法收到服务器的回复,则认为网络已经断开。
三、SOCKET原理
3.1、套接字(socket)概念
套接字(socket)是通信的基石,是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示,包含进行网络通信必须的五种信息:连接使用的协议,本地主机的IP地址,本地进程的协议端口,远地主机的IP地址,远地进程的协议端口。
应 用层通过传输层进行数据通信时,TCP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个 TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接,许多计算机操作系统为应用程序与TCP/IP协议交互提供了套接字(Socket)接口。应 用层可以和传输层通过Socket接口,区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信,实现数据传输的并发服务。
3.2 、建立socket连接
建立Socket连接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,称为ClientSocket,另一个运行于服务器端,称为ServerSocket。
套接字之间的连接过程分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认。
服务器监听:服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求。
客户端请求:指客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。
连 接确认:当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发给客户 端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求。
3.3、SOCKET连接与TCP连接
创建Socket连接时,可以指定使用的传输层协议,Socket可以支持不同的传输层协议(TCP或UDP),当使用TCP协议进行连接时,该Socket连接就是一个TCP连接。
3.4、Socket连接与HTTP连接
由于通常情况下Socket连接就是TCP连接,因此Socket连接一旦建立,通信双方即可开始相互发送数据内容,直到双方连接断开。但在实际网络应用 中,客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点,例如路由器、网关、防火墙等,大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致 Socket 连接断连,因此需要通过轮询告诉网络,该连接处于活跃状态。
而HTTP连接使用的是“请求—响应”的方式,不仅在请求时需要先建立连接,而且需要客户端向服务器发出请求后,服务器端才能回复数据。
很 多情况下,需要服务器端主动向客户端推送数据,保持客户端与服务器数据的实时与同步。此时若双方建立的是Socket连接,服务器就可以直接将数据传送给 客户端;若双方建立的是HTTP连接,则服务器需要等到客户端发送一次请求后才能将数据传回给客户端,因此,客户端定时向服务器端发送连接请求,不仅可以 保持在线,同时也是在“询问”服务器是否有新的数据,如果有就将数据传给客户端。
/* * * ** * * ** * * * 套接字c语言服务器端 * * * ** * * ** * * */
#include <stdio.h> //基本输入输出
#include <sys/socket.h> //网络编程的套接字
#include <arpa/inet.h> //internet相关
#include <string.h> //字符串
int main(int argc, const char * argv[]) {
//创建一个结构,用来处理ip
struct sockaddr_in server_addr;
//设定大小
server_addr.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
//设定地址家族
server_addr.sin_family = AF_INET; //使用internet地址族
//设定端口
server_addr.sin_port = htons(22222);
//设定ip
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //或者本级局域网地址
//设定为0
bzero(&(server_addr.sin_zero),8);
//创建一个套接字,第一个参数是地址族,第二个参数是传送协议(1.可靠连接,tcp 2.不可靠连接,udp),第三个参数一般是0
int server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (server_socket == -1) {
printf("套接字创建失败! ");
return 1;
}
//绑定套接字到ip和port
int result = bind(server_socket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
if (result == -1) {
printf("套接字绑定失败! ");
// close(server_socket);
return 1;
}
//开始监听(等待连接进来)
if (listen(server_socket, 5) == -1) {
printf("套接字监听失败! ");
// close(server_socket);
return 1;
}
//客户端地址
struct sockaddr_in client_addr;
socklen_t addr_len;
//承认一个连接,程序运行到这呈阻塞状态
int client_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr *)&client_addr, &addr_len);
if (client_socket == -1) {
printf("这次客户端连接失败! ");
// close(server_socket);
return 1;
}
printf("有连接进来");
//传送数据
char recv_msg[1024]; //接收到的数据字符串
char send_msg[1024]; //要发送的数据字符串
while (1)
{
bzero(recv_msg, 1024); //清空
bzero(send_msg, 1024); //清空
printf("请输入你想发给客户端的信息: ");
scanf("%s",send_msg); //从键盘上获得要发给客户端的内容
//把信息发给客户端
long num = send(client_socket,send_msg, 1024, 0);
printf("你发送了%ld个字节! ",num);
//接收客户端发来的信息
num = recv(client_socket, recv_msg, 1024, 0);
printf("你接受了%ld个字节! ",num);
recv_msg[num] = ' ';
printf("客户端发来了:%s ",recv_msg);
}
//关闭套接字
// close(server_socket);
return 0;
}
/* * * ** * * ** * * * 套接字oc语言客户端 * * * ** * * ** * * */
#import <UIKit/UIKit.h>
#import "AsyncSocket.h"
@interface ViewController : UIViewController<AsyncSocketDelegate>
{
AsyncSocket *socket; //创建一个套接字
}
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *sendText;
- (IBAction)sendTap:(UIButton *)sender;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextView *showText;
@end
#import "ViewController.h"
#import "AsyncSocket.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 1.导入响应的类 AsyncSocket.h AsyncSocket.m
// 2.导入框架 CFNetwork.framework
// 3.创建异步套接字对象
socket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self];
//4.连接到服务器
NSError *error;
BOOL b = [socket connectToHost:@"127.0.0.1" onPort:22222 error:&error];
if (b == NO) {
NSLog(@"连接到服务器失败,原因:%@",error);
}
// 5.到对应的事件中进行应用处理
}
- (void)didReceiveMemoryWarning {
[super didReceiveMemoryWarning];
// Dispose of any resources that can be recreated.
}
- (IBAction)sendTap:(UIButton *)sender {
NSString *str = self.sendText.text;
str = [str stringByAppendingString:@" "];
NSData *data = [str dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
[socket writeData:data withTimeout:-1 tag:0];
}
//连接服务器成功
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port
{
NSLog(@"连接到服务器成功");
[socket readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}
//已经接受数据
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag
{
NSString *str = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
self.showText.text = str;
[socket readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}
//出错
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock willDisconnectWithError:(NSError *)err
{
NSLog(@"出错了,服务器断开了,错误原因:%@",err);
}
//和服务器断开连接
- (void)onSocketDidDisconnect:(AsyncSocket *)sock
{
NSLog(@"服务器断开连接");
}
@end