iOS开发之网络编程：Socket网络编程

来源：互联网发布：怎么复制淘宝主图图片编辑：程序博客网时间：2024/04/29 00:59

一、Socket原理

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。

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。

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。

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。

二、Socket实现即时通讯

首先我们使用的Socket不是官方原生的，而是用的第三方在原生Socket基础上封装的— —AsyncSocket。

下面是运行于客户端的Socket——ClientSocket：

// 初始化Socket，设置代理
_socket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self];

// 连接到主机
if (![_socket connectToHost:_clientIPAddress.text onPort:[_clientPort.text intValue] error:&error]) {
// 连接失败
_status.text = @"Could't Connect Server";
} else {
// 连接成功
_status.text = @"Connect Server Successfully";
}

// 发送数据到Socket，发送完成会调用代理方法
[_socket writeData:[_sendMessage.text dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withTimeout:-1 tag:0];

// 从Socket读取第一个可用数据，如果timeout的值为负数，则读取操作不会存在超时
[_socket readDataWithTimeout:-1 tag:0];

#pragma mark AsyncSocket Delegate  代理方法
// 建立连接
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port {
    [self append:[NSString stringWithFormat:@"ConnectToHost:%@", host]];
    [sock readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}
// Socket完成写入请求数据后调用
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didWriteDataWithTag:(long)tag {
    [sock readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}
// 读取数据
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag {
    NSString *newMessage = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
    [self append:[NSString stringWithFormat:@"%@:%@", sock.connectedHost, newMessage]];
    [_socket readDataWithTimeout:-1 tag:0];//可以省略
}
// 是否加密
- (void)onSocketDidSecure:(AsyncSocket *)sock {
    NSLog(@"onSocket:%p", sock);
}
// 遇到错误时断开连接
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock willDisconnectWithError:(NSError *)err {
    [self append:[NSString stringWithFormat:@"onSocket:%p, error:%@", sock, err.localizedDescription]];
}
// 断开连接
- (void)onSocketDidDisconnect:(AsyncSocket *)sock {
    NSString *msg = @"Connect is disconnect";
    _status.text = msg;
    _socket = nil;
}

由于我这边没有可用的主机地址，所以只能模拟一下。

下面是运行于服务器端的Socket——ServerSocket：

// 初始化Socket监听
listenerSocket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self];

// 开始监听，接受所给端口的连接
if (![listenerSocket acceptOnPort:_SERVER_PORT_ error:&error]) {
    return;
}

// 断开所有connectionSocket
for (int i = 0; i < connnectionSocketsArray.count; i++) {
    [[connnectionSocketsArray objectAtIndex:i] disconnect];
}

// 给当前监听的Socket发送数据
[listenerSocket writeData:[_sendMessage.text dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withTimeout:-1 tag:1];

#pragma mark socketDeleaget 代理方法
// 连接socket出错
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock willDisconnectWithError:(NSError *)err {
    NSLog(@"error:%@", err.localizedDescription);
}
// 收到新的socket连接
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didAcceptNewSocket:(AsyncSocket *)newSocket {
    [connnectionSocketsArray addObject:newSocket];
}
// 读取数据
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didWriteDataWithTag:(long)tag {
    // 从Socket获取第一个可获取的字节数据
    [sock readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}
// 与服务器建立连接,并发送消息
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port {
    NSLog(@"host:%@", host);
    NSString *msg = @"Welcome To Socket Test Server";
    NSData *data = [msg dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    // 给Socket一个连接成功的消息
    [sock writeData:data withTimeout:-1 tag:0];
}
// 读取客户端发来的数据
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag {
    NSString *msg = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
    // 假设当前有2个ip(10.128.18.157; 10.128.18.158)相互发送消息
    NSString *ip = @"10.128.18.159";
    // 获取当前的socket
    for (int i = 0; i < connnectionSocketsArray.count; i++) {
        AsyncSocket *socket = (AsyncSocket *)[connnectionSocketsArray objectAtIndex:i];
        if ([socket.connectedHost isEqualToString:ip]) {
            // 找到所要发送消息的目标Socket，发送过去
            [socket writeData:data withTimeout:-1 tag:0];
            // 记录接收的信息
            if (msg) {
                [self append:msg];
                NSLog(@"%@", msg);
            } else {
                NSLog(@"error!");
            }
        }
        // 客户端未连接
        else {
            NSString *returnMsg = @"The Other Is Not Online";
            NSData *returnData = [returnMsg dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
            [sock writeData:returnData withTimeout:-1 tag:0];
        }
    }
}
// 断开
- (void)onSocketDidDisconnect:(AsyncSocket *)sock {
    [connnectionSocketsArray removeObject:sock];
}

打一个比喻吧。咱们都用QQ，每个QQ账号相当于一个Socket，连接到腾讯的服务器，他的服务器会监听所有的Socket，client的代码，就相当于用户手里的QQ，我们只管发送消息的服务器，从服务器获取数据。比如你和一个好友聊天，你发送消息的目标Socket就会有他的ip，服务器收到你的消息后，会转发给你那个好友的ip所对应的Socket，然后你好友的Socket的代理方法里面，就可以拿到你发过去的数据。

0 0