一、概念

  • Socket 字面意思又称“套接字”

  • 网络上的四个程序(如,客户端和服务器端)通过一个双向的通信连接实现数据的交流,那多少个连续的一端称为一个Socket。

  • 应用程序一般是先通过Socket来建立一个通信连接,再向网络发出请求或响应网络请求。

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  说明:

    ☞ 客户端向劳动器端发送网络请求前,必须要先在底层建立一个通信连接(通信管道),才能发送网络请求。

客户端向劳动器端发送http请求,服务器重返数据,这些过程就是一个数据互换的历程。

客户端与劳动器端举办数据交流,需要先创制一个双向的通信连接(即一条线、一个大路)

    ☞ 客户端和服务端
两端都有一个Socket,通过Socket建立一个连接(双向通信管道),有了管道就可以开展多少传输。

    ☞ Socket 就是通信管道的两个端口,可以领悟为管道的进口/出口。

二、网络通信的因素

  网络上的呼吁就是通过Socket来确立连接然后相互通信

  1.
IP地址(网络上主机设备的绝无仅有标识)——>寻找服务器主机

  2. 端口号(定位程序) ——> 寻找程序

    • 用来标示进程的逻辑地址,不同进程的标志
    • 得力端口:0~65535,其中0~1024由系统选用仍然封存端口,开发中指出采纳1024之上的端口

  3.
传输协议(就是用怎么着的主意开展交互)

  • 简报的条条框框
  • 普遍协议:TCP、UDP

三、传输协议 TCP/UDP

  TCP和UDP:数据传输的二种模式,即把数量从一端传到另一端的二种艺术

  1.
TCP(传输控制协议)
—>要白手起家连接(如:发送HTTP请求,客户端向服务端发送网络请求)

☞ 建立连接,形成传输数据的大路

☞ 在连续中开展大数量传输(数据大小不受限制)

☞ 通过三回握手完成连接,是牢靠协议,安全送达

        表达:在创设通信连接(打通管道)以前有两回握手,目标是为着多少的安全性和可靠性(让数据安全可靠的传输到对方)。

        举例:打电话 (了解五回握手)

首先次握手:拿起电话,举办拨号。那一个拨号的进程称为第一次握手。【先导准备连接】

其次次握手:拨通了,对方”喂”了一声(响应了一声),我听到了,称为第二次握手。【表达自身总是你 没问题】

其三次握手:我听见了对方”喂”了一声(响应了一声),我也习惯性的”喂”了一声,对方听到了。【表达您总是我 没问题】

假若这两个过程都不曾问题,就足以确定通话连接建立成功。

    ☞ 必须建立连接,成效会稍低。(每趟请求都要树立连接)

  2.
UDP(用户数据报协议)—>不创立连接 (如:广播用这么些,不断的发送数据包)

    ☞ 将 数据 及 源 和 目标 封装成数据包中,不需要建立连接

    ☞ 每个数据报的分寸限制在64KB之内

    ☞ 因为无需连续,因而是不可靠协议

      举例:看助教广播讲课,网络卡主了,再看到的是流行的视频内容,无法随着看,可能错过了一部分情节。

    ☞ 不需要建立连接,速度快 (省掉了三遍握手操作)

四、Socket 通信流程图

图片 2

☞ bind():绑定端口 (80、3306)

☞ listen():监听端口(服务器监听客户端有没有连接到这一个端口来)

☞ accept():假设有连接到这么些端口,就收下这么些连续。(通信管道开挖,接下去就可以传输数据了)

☞ write():发请求/写请求/发数据

☞ read():读请求/读数据

  • HTTP底层就是Socket通信,通过Socket建立连接(通信管道),实现数量传输,连接的措施(数据传输的艺术)是TCP。
  • HTTP是一个TCP的传导协议(情势),它是一个保险、安全的协商。

五、体验 Socket

  实现Socket服务端监听:

1)使用C语言实现。

2)使用 CocoaAsyncSocket 第三方框架(OC),内部是对C的卷入。

    telnet命令:是接连服务器上的某个端口对应的劳务。

    telnet命令:telnet
host port 

      如:telnet www.baidu.com 80  (IP地址和域名一样,都能找到主机。)

1. 【案例】写个10086劳动,体验客户端与服务端的Socket通信


自己写一个服务端,用极端代替客户端来演示

☞ 理解:通过Socket对象在服务器里怎么去接收数据和再次来到数据。

图片 3

图片 4

图片 5图片 6

/// ----- MyServiceListener.h -----
@interface MyServiceListener : NSObject
//开启服务
- (void)start;
@end

/// ----- MyServiceListener.m -----
#import "MyServiceListener.h"
#import "GCDAsyncSocket.h"
/**
 *  服务的监听者(服务端监听客户端连接)
 */
@interface MyServiceListener()<GCDAsyncSocketDelegate>
/** 保存服务端的Socket对象 */
@property (nonatomic, strong) GCDAsyncSocket *serviceSocket;
/** 保存客户端的所有Socket对象 */
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *clientSocketArr;

@end

@implementation MyServiceListener
- (GCDAsyncSocket *)serviceSocket {
    if (!_serviceSocket) {
        //1.创建一个Socket对象
                //serviceSocket 服务端的Socket只监听 有没有客户端请求连接
               //队列:代理的方法在哪个队列里调用 (子线程的队列)
        _serviceSocket = [[GCDAsyncSocket alloc]initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_global_queue(0, 0)];
    }
    return _serviceSocket;
}

- (NSMutableArray *)clientSocketArr {
    if(!_clientSocketArr) {
        _clientSocketArr = [NSMutableArray array];
    }
    return _clientSocketArr;
}

- (void)start {
    //开启10086服务:5288
    //2.绑定端口 + 开启监听
    NSError *error = nil;
    //框架里的这个方法做了两件事情:绑定端口和开启监听
    [self.serviceSocket acceptOnPort:5288 error:&error];
    if (!error) {
        NSLog(@"10086服务开启成功!");
    } else {
        //失败的原因是端口被其它程序占用
        NSLog(@"10086服务开启失败:%@", error);
    }    
}

#pragma mark -- 实现代理的方法 如果有客户端的Socket连接到服务器,就会调用这个方法。
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)serviceSocket didAcceptNewSocket:(GCDAsyncSocket *)clientSocket {
    static NSInteger index = 1;
    NSLog(@"客户端【%ld】已连接到服务器!", index++);
    //1.保存客户端的Socket(客户端的Socket被释放了,连接就会关闭)
    [self.clientSockets addObject:clientSocket];

    //提供服务(客户端一连接到服务器,就打印下面的内容)
    NSMutableString *serviceStr = [[NSMutableString alloc]init];
    [serviceStr appendString:@"========欢迎来到10086在线服务========\n"];
    [serviceStr appendString:@"请输入下面的数字选择服务...\n"];
    [serviceStr appendString:@" [0] 在线充值\n"];
    [serviceStr appendString:@" [1] 在线投诉\n"];
    [serviceStr appendString:@" [2] 优惠信息\n"];
    [serviceStr appendString:@" [3] special services\n"];
    [serviceStr appendString:@" [4] 退出\n"];
    [serviceStr appendString:@"=====================================\n"];
    // 服务端给客户端发送数据
    [clientSocket writeData:[serviceStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withTimeout:-1 tag:0];

    //2.监听客户端有没有数据上传 (参数1:超时时间,-1代表不超时)
    /**
     *  timeout: 超时时间,-1 代表不超时
     *  tag:标识作用,现在不用就写0
     */
    [clientSocket readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}

#pragma mark -- 服务器端 读取 客户端请求(发送)的数据。在服务端接收客户端数据,这个方法会被调用
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)clientSocket didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag {
    //1.获取客户端发送的数据
    NSString *str = [[NSString alloc]initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSInteger index = [self.clientSocketArr indexOfObject:clientSocket];
    NSLog(@"接收到客户端【%ld】发送的数据:%@", index + 1, str);
    //把字符串转成数字
    NSInteger num = [str integerValue];
    NSString *responseStr = nil;
    //服务器对应的处理的结果
    switch (num) {
        case 0:
            responseStr = @"在线充值服务暂停中...\n";
            break;
        case 1:
            responseStr = @"在线投诉服务暂停中...\n";
            break;
        case 2:
            responseStr = @"优惠信息没有\n";
            break;
        case 3:
            responseStr = @"没有特殊服务\n";
            break;
        case 4:
            responseStr = @"恭喜你退出成功!\n";
            break;
        default:
            break;
    }

    //2.服务端处理请求,返回数据(data)给客户端
    [clientSocket writeData:[responseStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withTimeout:-1 tag:0];
    //写完数据后 判断
    if (num == 4) {
        //移除客户端,就会关闭连接
        [self.clientSockets removeObject:clientSocket];
    }

    //由于框架内部的实现,每次读完数据后,都要调用一次监听数据的方法(保证能接收到客户端第二次上传的数据)
    [clientSocket readDataWithTimeout:-1 tag:0];

}
@end

/// ----- ViewController.m -----
#import "ViewController.h"
#import "MyServiceListener.h"
@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //1.创建一个服务监听对象
    MyServiceListener *listener = [[MyServiceListener alloc]init];
    //2.开始监听
    [listener start];
    //3.开启主运行循环,让服务不能停(服务器一般要永久开启)
    [[NSRunLoop mainRunLoop] run];

}
@end


体验Socket通信-服务端简单实现代码:

Demo下载地址:https://github.com/borenfocus/Socket10086ServerDemo 

 

2. 【案例扩张】写个换车音讯服务(群聊服务端)

  • 多少个客户端连接到服务器。
  • 当一个客户端发送信息给服务器时,服务器转发给另外已经连续的客户端。
  • 一定于一个群聊的雏形。

  图片 7

图片 8图片 9

/// MyService.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface MyService : NSObject
/** 开启服务 */
- (void)startService;

@end

/// MyService.m
#import "MyService.h"
#import "GCDAsyncSocket.h"

@interface MyService ()<GCDAsyncSocketDelegate>
/** 保存服务端的Socket对象 */
@property (nonatomic, strong) GCDAsyncSocket *serviceSocket;
/** 保存客户端的所有Socket对象 */
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *clientSocketArr;

@end

@implementation MyService

//开启10086服务:5288
- (void)startService {
    NSError *error = nil;
    // 绑定端口 + 开启监听
    [self.serviceSocket acceptOnPort:5288 error:&error];
    if (!error) {
        NSLog(@"服务开启成功!");
    } else {
        NSLog(@"服务开启失败!");
    }
}

#pragma mark -- 实现代理的方法 如果有客户端的Socket连接到服务器,就会调用这个方法。
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)serviceSocket didAcceptNewSocket:(GCDAsyncSocket *)clientSocket {
    // 客户端的端口号是系统分配的,服务端的端口号是我们自己分配的
    NSLog(@"客户端【Host:%@, Port:%d】已连接到服务器!", clientSocket.connectedHost, clientSocket.connectedPort);
    //1.保存客户端的Socket(客户端的Socket被释放了,连接就会关闭)
    [self.clientSocketArr addObject:clientSocket];

    //2.监听客户端有没有数据上传 (参数1:超时时间,-1代表不超时;参数2:标识作用,现在不用就写0)
    [clientSocket readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}

#pragma mark -- 服务器端 读取 客户端请求(发送)的数据。在服务端接收客户端数据,这个方法会被调用
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)clientSocket didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag {
    //1.获取客户端发送的数据
    NSString *messageStr = [[NSString alloc]initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSLog(@"接收到客户端【Host:%@, Port:%d】发送的数据:%@",  clientSocket.connectedHost, clientSocket.connectedPort, messageStr);
    // 遍历客户端数组
    for (GCDAsyncSocket *socket in self.clientSocketArr) {
        if (socket != clientSocket) { // 不转发给自己
            //2.服务端把收到的消息转发给其它客户端
            [socket writeData:data withTimeout:-1 tag:0];
        }
    }
    //由于框架内部的实现,每次读完数据后,都要调用一次监听数据的方法(保证能接收到客户端第二次上传的数据)
    [clientSocket readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}

- (GCDAsyncSocket *)serviceSocket {
    if (!_serviceSocket) {
        // 1.创建一个Socket对象
        // serviceSocket 服务端的Socket只监听 有没有客户端请求连接
        // 队列:代理的方法在哪个队列里调用 (子线程的队列)
        _serviceSocket = [[GCDAsyncSocket alloc]initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_global_queue(0, 0)];
    }
    return _serviceSocket;
}

- (NSMutableArray *)clientSocketArr {
    if (!_clientSocketArr) {
        _clientSocketArr = [[NSMutableArray alloc]init];
    }
    return _clientSocketArr;
}

@end


/// main.m
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "MyService.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        //1.创建一个服务监听对象
        MyService *service = [[MyService alloc]init];
        //2.开始监听
        [service startService];
        //3.开启主运行循环,让服务不能停(服务器一般要永久开启)
        [[NSRunLoop mainRunLoop] run];
    }
    return 0;
}


体验Socket通信-群聊服务端实现代码:

 Demo下载地址:https://github.com/borenfocus/SocketGroupServerDemo

3. 【案例】体验Socket通信-群聊客户端实现

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  图片 11

图片 12图片 13

///  ViewController.m
#import "ViewController.h"
#import "GCDAsyncSocket.h"

@interface ViewController ()<UITableViewDataSource, GCDAsyncSocketDelegate>
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITableView *tableView;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *textField;
@property (nonatomic, strong) GCDAsyncSocket *clientSocket;

@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *dataArr;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // 实现聊天室
    // 1. 连接到服务器
    NSError *error = nil;
    [self.clientSocket connectToHost:@"192.168.1.95" onPort:5288 error:&error];
    if (error) {
        NSLog(@"error:%@", error);
    }
}

#pragma mark - GCDAsyncSocketDelegate
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)clientSock didConnectToHost:(NSString *)host port:(uint16_t)port {
    NSLog(@"与服务器连接成功!");
    // 监听读取数据(在读数据的时候,要监听有没有数据可读,目的是保证数据读取到)
    [clientSock readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}

- (void)socketDidDisconnect:(GCDAsyncSocket *)sock withError:(NSError *)err {
    NSLog(@"与服务器断开连接:%@", err);
}

// 读取数据(接收消息)
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)clientSock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag {
    NSString *messageStr = [[NSString alloc]initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSLog(@"接收到消息:%@", messageStr);
    messageStr = [NSString stringWithFormat:@"【匿名】:%@", messageStr];
    [self.dataArr addObject:messageStr];
    // 刷新UI要在主线程
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self.tableView reloadData];
    });

    // 监听读取数据(读完数据后,继续监听有没有数据可读,目的是保证下一次数据可以读取到)
    [clientSock readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}

#pragma mark - UITableViewDataSource
- (NSInteger)numberOfSectionsInTableView:(UITableView *)tableView {
    return 1;
}

- (NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section {
    return self.dataArr.count;
}

- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:@"cell"];
    cell.textLabel.text = self.dataArr[indexPath.row];
    return cell;
}

- (IBAction)clickSenderBtn:(UIButton *)sender {
    NSLog(@"发送消息");
    [self.view endEditing:YES];
    NSString *senderStr = self.textField.text;
    if (senderStr.length == 0) {
        return;
    }
    // 发送数据
    [self.clientSocket writeData:[senderStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withTimeout:-1 tag:0];

    senderStr = [NSString stringWithFormat:@"【我】:%@", senderStr];
    [self.dataArr addObject:senderStr];
    [self.tableView reloadData];
}

- (GCDAsyncSocket *)clientSocket {
    if (!_clientSocket) {
        _clientSocket = [[GCDAsyncSocket alloc]initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_global_queue(0, 0)];
    }
    return _clientSocket;
}

- (NSMutableArray *)dataArr {
    if (!_dataArr) {
        _dataArr = [[NSMutableArray alloc]init];
    }
    return _dataArr;
}

@end


体验Socket通信-群聊客户端实现:

Demo下载地址:https://github.com/borenfocus/SocketGroupClientDemo  

六、长连接和短连接

  长连接和短连接:是连续的一个封存情况(保存时间),长连接就是长日子总是,短连接就是长期总是。

  • http网络请求是短连接。
  • 长连接用在及时通信(实时聊天,要随时随地的发送音讯,考虑到性能,用长连接)

七、Socket 层上的商谈

  Socket层上的协议:指的数额传输的格式。

  1. HTTP共谋:定义在网络上多少传输的一种格式。

    传输格式:倘诺:这是只要,实际http的格式不是这样的。

    http1.1,content-type:multipart/form-data,content-length:188,body:username=zhangsan&password=123456

  2.
XMPP协议:是一款即时通讯协议 (旁人定义好的协议,我们通常拿来用)

    是基于可增加标记语言(XML)的协商,它用来即时消息(IM)以及在线现场探测。

    传输格式:

      <from>zhangsan<from>

      <to>lisi<to>

      <body>一起吃深夜</body>

  3.
自定义即时通讯协议,json格式。

    {

      ”from”:
“zhangsan”,

      ”to”:
“lisi”,

      ”body”:
“中午共同用餐”,

    }

  你做哪些操作,必须要有一个一定的格式,这样服务器才晓得你要做咋样。

  

  举例:写一封信给日本首都知音(区别 TCP/UDP 与 HTTP/XMMP)

  • 数码传输的章程:TCP/UDP —》相当于 EMS/顺丰/申通/中通   

  • 数码传输的格式:HTTP/XMMP —》相当于 信的始末格式 (可以是中文/英文/…等)

 

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