前言
前段時間使用XMPPFramework完成了一個仿微信的小項目,故特此來記錄下即時通訊開發過程中的知識點以及存在一些問題,歡迎大家前來指教.
關于仿微信的demo在后面的篇章中會有github地址,請關注.本篇是關于Socket的相關介紹
一、Socket簡介
1.Socket起源
socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲學之一就是：“一切即文件”，都可以用"打開open -> 讀寫write/read _> 關閉close"模式來操作。
簡單來說socket就是該模式的一個實現，socket即是一種特殊的文件，一些socket函數就是對其進行的操作(讀/寫IO,關閉，打開)，這些函數我們在后面進行介紹。
我們在傳輸數據的時候，可以只使用（傳輸層）TCP/IP協議，但是那樣的話，如果沒有應用層，便無法識別數據內容，如果想要使傳輸的數據有意義，則必須使用到應用成協議，應用層協議有很多，比如HTTP,FTP,TELNET等，也可以自己定義應用層協議。WEB協議使用HTTP協議作應用層協議，以封裝HTTP文本信息，然后使用TCP/IP協議作傳輸層協議將它發到網絡上。
2.Socket概念
Socket是一個針對TCP和UDP編程的接口，你可以借助它建立TCP/IP連接等等。而TCP和UDP協議屬于傳輸層。而HTTP是個應用層的協議，它實際上也建立在 TCP協議之上.（HTTP是轎車，提供了封裝或者是現實數據的具體形式；socket是發動機，提供了網絡通信的能力)。
socket稱為"套接字",適用于網絡通信的方法。socket是對tcp/IP協議的封裝，socket本身并不是協議，而是一個調用接口(api)。通過socket我們才能使用TCP/IP協議。Socket的出現只是使得程序員更方便地使用TCP/IP協議棧而已，是對TCP/IP協議的抽象，從而形成了我們知道的一些最基本的函數接口。
3.Socket通訊原理
socket是支持TCP/IP協議的網絡通信的基本單元,包括:
- 傳輸控制協議
TCP(傳輸控制協議)
UDP(數據報文協議)
- 本地主機的IP地址
網絡中設備的標示
不易記憶，可以用主機名
本地回環地址：127.0.0.1主機名：localhost
每臺計算機都有一個127.0.0.1
如果 127.0.0.1ping不通，說明網卡不工作
如果本機地址ping不通，說明網線壞了
- 本地進程的協議端口號
用于標示進程的邏輯地址，不同進程的標示
有效端口：0~65535
其中0~1024由系統使用或者保留端口
開發中不要使用1024以下的端口
- 遠程主機的IP地址
- 遠程主機的協議端口號
通過IP找機器，通過端口找程序，通過協議確定如何傳輸數據
多個TCP連接或多個應用程序進程可能需要通過同一個TCP協議端口傳輸數據.為了區別不同的應用程序進程和連接,計算機操作系統為應用程序與TCP/IP協議交互提供了套接字(socket)接口.應用層可以和傳輸層通過socket接口,區分來自不同應用程序進程或網絡連接的通信,實現數據傳輸的并發服務.
二、網絡協議
網絡七層由下往上分別為物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
其中物理層、數據鏈路層和網絡層通常被稱作媒體層，是網絡工程師所研究的對象；
傳輸層、會話層、表示層和應用層則被稱作主機層，是用戶所面向和關心的內容。
http協議 對應于應用層tcp協議 對應于傳輸層ip協議 對應于網絡層
三者本質上沒有可比性。 何況HTTP協議是基于TCP連接的。
TCP/IP是傳輸層協議，主要解決數據如何在網絡中傳輸；而HTTP是應用層協議，主要解決如何包裝數據。
我們在傳輸數據時，可以只使用傳輸層（TCP/IP），但是那樣的話，由于沒有應用層，便無法識別數據內容，如果想要使傳輸的數據有意義，則必須使用應用層協議，應用層協議很多，有HTTP、FTP、TELNET等等，也可以自己定義應用層協議。WEB使用HTTP作傳輸層協議，以封裝HTTP文本信息，然后使用TCP/IP做傳輸層協議將它發送到網絡上。
Socket是對TCP/IP協議的封裝，Socket本身并不是協議，而是一個調用接口（API），通過Socket，我們才能使用TCP/IP協議。
TCP/UDP
tcp和udp的區別
在這里就必須講一下udp和tcp的區別了
TCP：面向連接、傳輸可靠(保證數據正確性,保證數據順序)、用于傳輸大量數據(流模式)、速度慢，建立連接需要開銷較多(時間，系統資源)。
UDP：面向非連接、傳輸不可靠、用于傳輸少量數據(數據包模式)、速度快。
關于TCP是一種流模式的協議，UDP是一種數據報模式的協議，這里要說明一下，TCP是面向連接的，也就是說，在連接持續的過程中，socket中收到的數據都是由同一臺主機發出的（劫持什么的不考慮），因此，知道保證數據是有序的到達就行了，至于每次讀取多少數據自己看著辦。
而UDP是無連接的協議，也就是說，只要知道接收端的IP和端口，且網絡是可達的，任何主機都可以向接收端發送數據。這時候，如果一次能讀取超過一個報文的數據，則會亂套。比如，主機A向發送了報文P1，主機B發送了報文P2，如果能夠讀取超過一個報文的數據，那么就會將P1和P2的數據合并在了一起，這樣的數據是沒有意義的。
TCP三次握手和四次揮手
相對于SOCKET開發者，TCP創建過程和連接拆除過程是由TCP/IP協議棧自動創建的。因此開發者并不需要控制這個過程。但是對于理解TCP底層運作機制，相當有幫助。
因此在這里詳細解釋一下這兩個過程。
TCP三次握手
所謂三次握手(Three-way Handshake)，是指建立一個TCP連接時，需要客戶端和服務器總共發送3個包。
三次握手的目的是連接服務器指定端口，建立TCP連接,并同步連接雙方的序列號和確認號并交換 TCP 窗口大小信息.在socket編程中，客戶端執行connect()時。將觸發三次握手。
首先了解一下幾個標志，SYN（synchronous），同步標志，ACK (Acknowledgement），即確認標志，seq應該是Sequence Number，序列號的意思，另外還有四次握手的fin，應該是final，表示結束標志。
第一次握手：客戶端發送一個TCP的SYN標志位置1的包指明客戶打算連接的服務器的端口，以及初始序號X,保存在包頭的序列號(Sequence Number)字段里。
第二次握手：服務器發回確認包(ACK)應答。即SYN標志位和ACK標志位均為1同時，將確認序號(Acknowledgement Number)設置為客戶的序列號加1以，即X+1。
第三次握手：客戶端再次發送確認包(ACK) SYN標志位為0，ACK標志位為1。并且把服務器發來ACK的序號字段+1，放在確定字段中發送給對方.并且在數據段放寫序列號的+1。
tcp四次揮手
TCP的連接的拆除需要發送四個包，因此稱為四次揮手(four-way handshake)。客戶端或服務器均可主動發起揮手動作，在socket
編程中，任何一方執行close()操作即可產生揮手操作。
其實有個問題，為什么連接的時候是三次握手，關閉的時候卻是四次揮手？
因為當Server端收到Client端的SYN連接請求報文后，可以直接發送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應答的，SYN報文是用來同步的。但是關閉連接時，當Server端收到FIN報文時，很可能并不會立即關閉SOCKET，所以只能先回復一個ACK報文，告訴Client端，"你發的FIN報文我收到了"。只有等到我Server端所有的報文都發送完了，我才能發送FIN報文，因此不能一起發送。故需要四步握手。
三、TCP/UDP Socket
另外還有關于心跳包,斷開重連,網絡字節序等內容,該內容可以結合下面的CocoaSocket進行了解
四、CocoaSocket
用socket可以實現像QQ那樣發送即時消息的功能。客戶端和服務端需要建立長連接，在長連接的情況下，發送消息。客戶端可以發送心跳包來檢測長連接。
在iOS開發中使用socket，一般都是用第三方庫AsyncSocket，不得不承認這個庫確實很強大。
使用AsyncSocket的時候可以做一層封裝，根據需求提供幾個接口出來。比如：連接、斷開連接、發送消息等等。還有接受消息，接受到的消息可以通過通知、代理、block等傳出去。
具體的可以查詢相關知識
使用CocoaSocket可以極大程度的方便使用socket,而不需要去記那些晦澀難懂的socket原語.
CococaSocket使用教程
