【iOS乾貨】☞ Socket，ios乾貨socket

【iOS乾貨】☞ Socket，ios乾貨socket
一、概念

• Socket 字面意思又稱“通訊端”

• 網路上的兩個程式（如，用戶端和伺服器端）通過一個雙向的通訊串連實現資料的交換，這個串連的一端稱為一個socket。

• 應用程式一般是先通過Socket來建立一個通訊串連，再向網路發出請求或響應網路請求。

　　

　　說明：

　　　　☞ 用戶端向伺服器端發送網路請求前，必須要先在底層建立一個通訊串連（通訊管道），才能發送網路請求。

用戶端向伺服器端發送http請求，伺服器返回資料，這個過程就是一個資料交換的過程。

用戶端與伺服器端進行資料交換，需要先建立一個雙向的通訊串連（即一條線、一個通道）

　　　　☞ 用戶端和服務端 兩端都有一個Socket，通過Socket建立一個串連(雙向通訊管道)，有了管道就可以進行資料轉送。

　　　　☞ Socket 就是通訊管道的兩個連接埠，可以理解為管道的入口/出口。

二、網路通訊的要素

　　網路上的請求就是通過Socket來建立串連然後互相通訊

　　1. IP地址（網路上主機裝置的唯一標識）——>尋找伺服器主機

　　2. 連接埠號碼（定位程式） ——> 尋找程式

　　3. 傳輸協議（就是用什麼樣的方式進行互動）

三、傳輸協議 TCP/UDP

　　TCP和UDP：資料轉送的兩種方式，即把資料從一端傳到另一端的兩種方式

　　1. TCP（傳輸控制通訊協定） —>要建立串連（如：發送HTTP請求，用戶端向服務端發送網路請求）

☞ 建立串連，形成傳輸資料的通道

☞ 在串連中進行大資料轉送（資料大小不受限制）

☞ 通過三向交握完成串連，是可靠協議，安全送達

　　　　　　　　說明：在建立通訊串連（打通管道）之前有三向交握，目的是為了資料的安全性和可靠性（讓資料安全可靠的傳輸到對方）。

　　　　　　　　舉例：打電話 （理解三向交握）

第一次握手：拿起電話，進行撥號。這個撥號的過程稱為第一次握手。【開始準備串連】

第二次握手：撥通了，對方"喂"了一聲（響應了一聲），我聽到了，稱為第二次握手。【說明我串連你 沒問題】

第三向交握：我聽到了對方"喂"了一聲（響應了一聲），我也習慣性的"喂"了一聲，對方聽到了。【說明你串連我 沒問題】

如果這三個過程都沒有問題，就可以確定通話串連建立成功。

　　　　☞ 必須建立串連，效率會稍低。（每次請求都要建立串連）

 

　　2. UDP（使用者資料包通訊協定）—>不建立串連 （如：廣播用這個，不斷的發送資料包）

　　　　☞ 將 資料 及 源 和 目的 封裝成資料包中，不需要建立串連

　　　　☞ 每個資料報的大小限制在64KB之內

　　　　☞ 因為無需串連，因此是不可靠協議

　　　　　　舉例：看老師廣播講課，網路卡主了，再看到的是最新的視頻內容，不能接著看，可能錯過了一些內容。

　　　　☞ 不需要建立串連，速度快 （省掉了三向交握操作）

四、Socket通訊流程圖

☞ bind（）：綁定連接埠 （80、3306）

☞ listen（）：監聽連接埠（伺服器監聽用戶端有沒有串連到這個連接埠來）

☞ accept（）：如果有串連到這個連接埠，就接收這個串連。（通訊管道打通，接下來就可以傳輸資料了）

☞ write（）：發請求/寫請求/發資料

☞ read（）：讀請求/讀資料

• HTTP底層就是Socket通訊，通過Socket建立串連（通訊管道），實現資料轉送，串連的方式（資料轉送的方式）是TCP。
• HTTP是一個TCP的傳輸協議(方式)，它是一個可靠、安全的協議。

五、體驗Socket　　

　　實現Socket服務端監聽：

1）使用C語言實現。

2）使用 CocoaAsyncSocket 第三方架構（OC），內部是對C的封裝。

 

　　telnet命令：是串連伺服器上的某個連接埠對應的服務。

　　telnet命令：telnet host port 

　　　　如：telnet www.baidu.com 80　　（IP地址和網域名稱一樣，都能找到主機。）

 

1. 【案例】寫個10086服務，體驗用戶端與服務端的Socket通訊

☞ 自己寫一個服務端，用終端代替用戶端來示範

☞ 掌握：通過Socket對象在伺服器裡怎麼去接收資料和返回資料。

　　 　　

/// ----- MyServiceListener.h -----@interface MyServiceListener : NSObject//開啟服務- (void)start;@end/// ----- MyServiceListener.m -----#import "MyServiceListener.h"#import "GCDAsyncSocket.h"/** * 服務的監聽者（服務端監聽用戶端串連） */@interface MyServiceListener()<GCDAsyncSocketDelegate>/** 儲存服務端的Socket對象 */@property (nonatomic, strong) GCDAsyncSocket *serviceSocket;/** 儲存用戶端的所有Socket對象 */@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *clientSocketArr;@end@implementation MyServiceListener- (GCDAsyncSocket *)serviceSocket { if (!_serviceSocket) { //1.建立一個Socket對象 //serviceSocket 服務端的Socket只監聽 有沒有用戶端請求串連 //隊列：代理的方法在哪個隊列裡調用 (子線程的隊列) _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 { //開啟10086服務:5288 //2.綁定連接埠 + 開啟監聽 NSError *error = nil; //架構裡的這個方法做了兩件事情：綁定連接埠和開啟監聽 [self.serviceSocket acceptOnPort:5288 error:&error]; if (!error) { NSLog(@"10086服務開啟成功!"); } else { //失敗的原因是連接埠被其它程式佔用 NSLog(@"10086服務開啟失敗:%@", error); } }#pragma mark -- 實現代理的方法 如果有用戶端的Socket串連到伺服器，就會調用這個方法。- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)serviceSocket didAcceptNewSocket:(GCDAsyncSocket *)clientSocket { static NSInteger index = 1; NSLog(@"用戶端【%ld】已串連到伺服器!", index++); //1.儲存用戶端的Socket（用戶端的Socket被釋放了，串連就會關閉） [self.clientSockets addObject:clientSocket]; //提供服務(用戶端一串連到伺服器，就列印下面的內容) NSMutableString *serviceStr = [[NSMutableString alloc]init]; [serviceStr appendString:@"========歡迎來到10086線上服務========\n"]; [serviceStr appendString:@"請輸入下面的數字選擇服務...\n"]; [serviceStr appendString:@" [0] 線上儲值\n"]; [serviceStr appendString:@" [1] 線上投訴\n"]; [serviceStr appendString:@" [2] 優惠資訊\n"]; [serviceStr appendString:@" [3] special services\n"]; [serviceStr appendString:@" [4] 退出\n"]; [serviceStr appendString:@"=====================================\n"]; // 服務端給用戶端發送資料 [clientSocket writeData:[serviceStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withTimeout:-1 tag:0]; //2.監聽用戶端有沒有資料上傳 (參數1：逾時時間，-1代表不逾時) /** * timeout: 逾時時間，-1 代表不逾時 * tag:標識作用，現在不用就寫0 */ [clientSocket readDataWithTimeout:-1 tag:0];}#pragma mark -- 伺服器端 讀取 用戶端請求（發送）的資料。在服務端接收用戶端資料，這個方法會被調用- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)clientSocket didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag { //1.擷取用戶端發送的資料 NSString *str = [[NSString alloc]initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding]; NSInteger index = [self.clientSocketArr indexOfObject:clientSocket]; NSLog(@"接收到用戶端【%ld】發送的資料:%@", index + 1, str); //把字串轉成數字 NSInteger num = [str integerValue]; NSString *responseStr = nil; //伺服器對應的處理的結果 switch (num) { case 0: responseStr = @"線上儲值服務暫停中...\n"; break; case 1: responseStr = @"線上投訴服務暫停中...\n"; break; case 2: responseStr = @"優惠資訊沒有\n"; break; case 3: responseStr = @"沒有特殊服務\n"; break; case 4: responseStr = @"恭喜你退出成功!\n"; break; default: break; } //2.服務端處理請求，返回資料(data)給用戶端 [clientSocket writeData:[responseStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withTimeout:-1 tag:0]; //寫完資料後 判斷 if (num == 4) { //移除用戶端，就會關閉串連 [self.clientSockets removeObject:clientSocket]; } //由於架構內部的實現，每次讀完資料後，都要調用一次監聽資料的方法（保證能接收到用戶端第二次上傳的資料） [clientSocket readDataWithTimeout:-1 tag:0]; }@end/// ----- ViewController.m -----#import "ViewController.h"#import "MyServiceListener.h"@interface ViewController ()@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //1.建立一個服務監聽對象 MyServiceListener *listener = [[MyServiceListener alloc]init]; //2.開始監聽 [listener start]; //3.開啟主運行迴圈，讓服務不能停（伺服器一般要永久開啟） [[NSRunLoop mainRunLoop] run]; }@end體驗Socket通訊-服務端簡單實現代碼2. 【案例擴充】寫個轉寄Message Service（群聊服務端）

• 多個用戶端串連到伺服器。
• 當一個用戶端發送訊息給伺服器時，伺服器轉寄給其它已經串連的用戶端。
• 相當於一個群聊的雛形。

　　

/// MyService.h#import <Foundation/Foundation.h>@interface MyService : NSObject/** 開啟服務 */- (void)startService;@end/// MyService.m#import "MyService.h"#import "GCDAsyncSocket.h"@interface MyService ()<GCDAsyncSocketDelegate>/** 儲存服務端的Socket對象 */@property (nonatomic, strong) GCDAsyncSocket *serviceSocket;/** 儲存用戶端的所有Socket對象 */@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *clientSocketArr;@end@implementation MyService//開啟10086服務:5288- (void)startService { NSError *error = nil; // 綁定連接埠 + 開啟監聽 [self.serviceSocket acceptOnPort:5288 error:&error]; if (!error) { NSLog(@"服務開啟成功！"); } else { NSLog(@"服務開啟失敗！"); }}#pragma mark -- 實現代理的方法 如果有用戶端的Socket串連到伺服器，就會調用這個方法。- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)serviceSocket didAcceptNewSocket:(GCDAsyncSocket *)clientSocket { // 用戶端的連接埠號碼是系統分配的，服務端的連接埠號碼是我們自己分配的 NSLog(@"用戶端【Host:%@, Port:%d】已串連到伺服器!", clientSocket.connectedHost, clientSocket.connectedPort); //1.儲存用戶端的Socket（用戶端的Socket被釋放了，串連就會關閉） [self.clientSocketArr addObject:clientSocket]; //2.監聽用戶端有沒有資料上傳 (參數1：逾時時間，-1代表不逾時；參數2：標識作用，現在不用就寫0) [clientSocket readDataWithTimeout:-1 tag:0];}#pragma mark -- 伺服器端 讀取 用戶端請求（發送）的資料。在服務端接收用戶端資料，這個方法會被調用- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)clientSocket didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag { //1.擷取用戶端發送的資料 NSString *messageStr = [[NSString alloc]initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding]; NSLog(@"接收到用戶端【Host:%@, Port:%d】發送的資料:%@", clientSocket.connectedHost, clientSocket.connectedPort, messageStr); // 遍曆用戶端數組 for (GCDAsyncSocket *socket in self.clientSocketArr) { if (socket != clientSocket) { // 不轉寄給自己 //2.服務端把收到的訊息轉寄給其它用戶端 [socket writeData:data withTimeout:-1 tag:0]; } } //由於架構內部的實現，每次讀完資料後，都要調用一次監聽資料的方法（保證能接收到用戶端第二次上傳的資料） [clientSocket readDataWithTimeout:-1 tag:0];}- (GCDAsyncSocket *)serviceSocket { if (!_serviceSocket) { // 1.建立一個Socket對象 // serviceSocket 服務端的Socket只監聽 有沒有用戶端請求串連 // 隊列：代理的方法在哪個隊列裡調用 (子線程的隊列) _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.建立一個服務監聽對象 MyService *service = [[MyService alloc]init]; //2.開始監聽 [service startService]; //3.開啟主運行迴圈，讓服務不能停（伺服器一般要永久開啟） [[NSRunLoop mainRunLoop] run]; } return 0;}體驗Socket通訊-群聊服務端實現代碼：