Qinz
Socket就是為網絡服務提供的一種機制，網絡通信其實就是Socket之間的通信，數據在兩個Socket間通過IO傳輸。當然，由于Socket是純C語言編寫的，所以可跨平臺。
一、socket客戶端的使用
在iOS端使用socket建立TCP連接主要分為：創建socket并建立連接,發送消息，接受消息，關閉連接等。
1. 創建socket,主要傳入三個參數，下面代碼有詳細說明:
/**
參數
1. domain：協議域，又稱協議族（family）。常用的協議族有AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL（或稱AF_UNIX，Unix域Socket）、AF_ROUTE等。
協議族決定了socket的地址類型，在通信中必須采用對應的地址，如AF_INET決定了要用ipv4地址（32位的）與端口號（16位的）的組合、AF_UNIX決定了要用一個絕對路徑名作為地址。
2. type：指定Socket類型。常用的socket類型有SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等。
流式Socket（SOCK_STREAM）是一種面向連接的Socket，針對于面向連接的TCP服務應用。數據報式Socket（SOCK_DGRAM）是一種無連接的Socket，對應于無連接的UDP服務應用，常用的是SOCK_STREAM。
3. protocol：指定協議。常用協議有IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP、IPPROTO_STCP、IPPROTO_TIPC等，分別對應TCP傳輸協議、UDP傳輸協議、STCP傳輸協議、TIPC傳輸協議。
注意：1.type和protocol不可以隨意組合，如SOCK_STREAM不可以跟IPPROTO_UDP組合。當第三個參數為0時，會自動選擇第二個參數類型對應的默認協議。
返回值:如果調用成功就返回新創建的套接字的描述符，如果失敗就返回INVALID_SOCKET（Linux下失敗返回-1）
*/
self.client_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
2. 建立連接，通過地址和端口號與服務器建立連接：
/**
__uint8_t sin_len; 假如沒有這個成員，其所占的一個字節被并入到sin_family成員中
sa_family_t sin_family; 一般來說AF_INET（地址族）PF_INET（協議族）
in_port_t sin_port; // 端口
struct in_addr sin_addr; // ip
char sin_zero[8]; 沒有實際意義,只是為了 跟SOCKADDR結構在內存中對齊
*/
struct sockaddr_in socketAddr;
socketAddr.sin_family = AF_INET;
socketAddr.sin_port = SocketPort;
struct in_addr socketIn_addr;
socketIn_addr.s_addr = SocketIP;
socketAddr.sin_addr = socketIn_addr;
/**
參數
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
成功則返回0，失敗返回非0，錯誤碼GetLastError()。
*/
int result = connect(_clinenId, (const struct sockaddr *)&socketAddr, sizeof(socketAddr));
if (result != 0) {
NSLog(@"---連接socket失敗 -----");
return;
}
[sender setTitle:@"已連接" forState:UIControlStateNormal];
sender.userInteractionEnabled = NO;
self.restartId = 0;
NSLog(@"--- 連接成功 ---");
//接受數據
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
[self recvMsg];
});
3. 發送數據，下面以發送文本為例：
#pragma mark --發送消息
- (IBAction)sendMsg:(UIButton *)sender {
if (self.textTF.text.length == 0) {
NSLog(@"消息為空");
return;
}
const char *msg = self.textTF.text.UTF8String;
ssize_t sendlength = send(self.client_socket, msg, strlen(msg), 0);
NSLog(@"發送字節數:%ld",sendlength);
MsgModel*model = [[MsgModel alloc]init];
model.msg = self.textTF.text;
model.isSend = YES;
[self.dataArrM addObject:model];
[self.tableView reloadData];
self.textTF.text = @"";
}
4. 接受數據，對數據進行處理：
#pragma mark --接受消息
-(void)receiveMsg{
while (YES) {
uint8_t buffer[1024];
ssize_t receiveLength = recv(self.client_socket, buffer, sizeof(buffer), 0);
if (receiveLength == 0) {
self.restartId ++;
if (self.restartId > 3) {
self.restartId = 0;
return;
}
NSLog(@"========= 數據為空，請檢查連接 ========");
}
//將接受到的數據進行轉換
NSData*recvData = [NSData dataWithBytes:buffer length:receiveLength];
NSString*recvStr = [[NSString alloc]initWithData:recvData encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"==接收到的數據為:%@",recvStr);
self.restartId = 0;
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
MsgModel*model = [[MsgModel alloc]init];
model.msg = recvStr;
model.isSend = NO;
[self.dataArrM addObject:model];
[self.tableView reloadData];
});
}
}
5. 使用系統的nc模塊來進行網絡監聽，終端輸入以下命令:
//9999為端口號
nc -lk 9999
6. 運行工程，連接Socket，發送消演示如下:
![]()
即時通訊
即時通訊
二、socket服務端的使用
1. 上面是基于客戶端的socket創建，下面來分析下服務端socket的創建，下圖給出兩端socket的關系：
![]()
Socket通訊
Socket通訊
2. 服務端socket主要有創建socket,綁定socket，監聽socket，接受和發送數據，關閉socket連接等：
#pragma mark --創建Socket連接
- (IBAction)socketConect:(UIBarButtonItem *)sender {
//1.創建socket
self.serverId = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (self.serverId == -1) {
NSLog(@"---- socket創建失敗 ------");
return;
}
struct in_addr socketIn_addr;
socketIn_addr.s_addr = SocketIP;
struct sockaddr_in socketAddr;
socketAddr.sin_family = AF_INET;
socketAddr.sin_port = SocketPort;
socketAddr.sin_addr = socketIn_addr;
bzero(&(socketAddr.sin_zero), 8);
// 2: 綁定socket
int bind_result = bind(self.serverId, (const struct sockaddr *)&socketAddr, sizeof(socketAddr));
if (bind_result == -1) {
NSLog(@"====== 綁定socket失敗 ======");
return;
}
NSLog(@"====== 綁定socket成功 ======");
// 3: 監聽socket
int listen_result = listen(self.serverId, kMaxConnectCount);
if (listen_result == -1) {
NSLog(@"====== 監聽失敗 ======");
return;
}
NSLog(@"監聽成功");
// 4: 接受客戶端的鏈接
for (int i = 0; i < kMaxConnectCount; i++) {
[self acceptClientConnet];
}
}
3. 接受客戶端連接，可以控制客戶端連接的數量：
#pragma mark - 接受客戶端的鏈接
- (void)acceptClientConnet{
// 阻塞線程
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
struct sockaddr_in client_address;
socklen_t address_len;
// accept函數
int client_socket = accept(self.serverId, (struct sockaddr *)&client_address, &address_len);
self.client_socket = client_socket;
if (client_socket == -1) {
NSLog(@"接受 %u 客戶端錯誤",address_len);
}else{
NSString *acceptInfo = [NSString stringWithFormat:@"客戶端 in,socket:%d",client_socket];
NSLog(@"%@",acceptInfo);
[self receiveMsgWithClietnSocket:client_socket];
}
});
}
- (void)receiveMsgWithClietnSocket:(int)clientSocket{
while (1) {
// 5: 接受客戶端傳來的數據
char buf[1024] = {0};
long iReturn = recv(clientSocket, buf, 1024, 0);
if (iReturn>0) {
// 接收到的數據轉換
NSData *recvData = [NSData dataWithBytes:buf length:iReturn];
NSString *recvStr = [[NSString alloc] initWithData:recvData encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"======接受到客戶端消息:%@",recvStr);
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
MsgModel*model = [[MsgModel alloc]init];
model.msg = recvStr;
model.isSend = NO;
[self.dataArrM addObject:model];
[self.tableView reloadData];
});
}else if (iReturn == -1){
NSLog(@"====== 讀取消息失敗 =====");
break;
}else if (iReturn == 0){
NSLog(@"====== 客戶端斷開連接了 ======");
close(clientSocket);
break;
}
}
}
4. 發送消息，和客戶端代碼一樣:
#pragma mark --發送消息
- (IBAction)sendMsg:(UIButton *)sender {
if (self.textTF.text.length == 0) {
NSLog(@"====== 消息為空 ======");
return;
}
const char *msg = self.textTF.text.UTF8String;
ssize_t sendlength = send(self.client_socket, msg, strlen(msg), 0);
NSLog(@"====== 發送字節數:%ld",sendlength);
MsgModel*model = [[MsgModel alloc]init];
model.msg = self.textTF.text;
model.isSend = YES;
[self.dataArrM addObject:model];
[self.tableView reloadData];
self.textTF.text = @"";
}
5. 關閉socket,關閉后客戶端將會連接失敗：
#pragma mark --斷開連接:關閉socket連接
- (IBAction)closeConnet:(UIBarButtonItem *)sender {
int close_result = close(self.client_socket);
if (close_result == -1) {
NSLog(@"====== socket關閉失敗 ======");
return;
}else{
NSLog(@"====== socket關閉成功 ======");
}
}
6. 一個簡易的即時聊天就搭建完成，演示如下：
![]()
即時通訊
即時通訊
通過Socket創建通訊的過程并不復雜，關鍵在于后面對數據的處理，如粘包拆包，心跳保活等。這里推薦一個很Nice的庫CocoaAsyncSocket,里面做了很多優化，當然底層也是封裝了上面的幾個C函數，實現代碼如下:
#pragma mark - 連接socket
- (IBAction)didClickConnectSocket:(id)sender {
// 創建socket
if (self.socket == nil)
self.socket = [[GCDAsyncSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_global_queue(0, 0)];
// 連接socket
if (!self.socket.isConnected){
NSError *error;
[self.socket connectToHost:@"127.0.0.1" onPort:9999 withTimeout:-1 error:&error];
if (error) NSLog(@"%@",error);
}
}
#pragma mark - 發送
- (IBAction)didClickSendAction:(id)sender {
NSData *data = [self.contentTF.text dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
[self.socket writeData:data withTimeout:-1 tag:666];
}
#pragma mark - 重連
- (IBAction)didClickReconnectAction:(id)sender {
// 創建socket
if (self.socket == nil)
self.socket = [[GCDAsyncSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_global_queue(0, 0)];
// 連接socket
if (!self.socket.isConnected){
NSError *error;
[self.socket connectToHost:@"127.0.0.1" onPort:9999 withTimeout:-1 error:&error];
if (error) NSLog(@"%@",error);
}
}
#pragma mark - 關閉socket
- (IBAction)didClickCloseAction:(id)sender {
[self.socket disconnect];
self.socket = nil;
}
#pragma mark - GCDAsyncSocketDelegate
//已經連接到服務器
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didConnectToHost:(nonnull NSString *)host port:(uint16_t)port{
NSLog(@"連接成功 : %@---%d",host,port);
[self.socket readDataWithTimeout:-1 tag:666];
}
// 連接斷開
- (void)socketDidDisconnect:(GCDAsyncSocket *)sock withError:(NSError *)err{
NSLog(@"斷開 socket連接 原因:%@",err);
}
//已經接收服務器返回來的數據
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag{
NSLog(@"接收到tag = %ld : %ld 長度的數據",tag,data.length);
[self.socket readDataWithTimeout:-1 tag:10086];
}
//消息發送成功 代理函數 向服務器 發送消息
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didWriteDataWithTag:(long)tag{
NSLog(@"%ld 發送數據成功",tag);
}
最后附上服務端和客戶端Demo源碼，如果幫助到你請給你一個Star。
我是Qinz,希望我的文章對你有幫助。
