Qinz
Socket就是为网络服务提供的一种机制，网络通信其实就是Socket之间的通信，数据在两个Socket间通过IO传输。当然，由于Socket是纯C语言编写的，所以可跨平台。
一、socket客户端的使用
在iOS端使用socket建立TCP连接主要分为：创建socket并建立连接,发送消息，接受消息，关闭连接等。
1. 创建socket,主要传入三个参数，下面代码有详细说明:
/**
参数
1. domain：协议域，又称协议族（family）。常用的协议族有AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL（或称AF_UNIX，Unix域Socket）、AF_ROUTE等。
协议族决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址，如AF_INET决定了要用ipv4地址（32位的）与端口号（16位的）的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地址。
2. type：指定Socket类型。常用的socket类型有SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等。
流式Socket（SOCK_STREAM）是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用。数据报式Socket（SOCK_DGRAM）是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用，常用的是SOCK_STREAM。
3. protocol：指定协议。常用协议有IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP、IPPROTO_STCP、IPPROTO_TIPC等，分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议。
注意：1.type和protocol不可以随意组合，如SOCK_STREAM不可以跟IPPROTO_UDP组合。当第三个参数为0时，会自动选择第二个参数类型对应的默认协议。
返回值:如果调用成功就返回新创建的套接字的描述符，如果失败就返回INVALID_SOCKET（Linux下失败返回-1）
*/
self.client_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
2. 建立连接，通过地址和端口号与服务器建立连接：
/**
__uint8_t sin_len; 假如没有这个成员，其所占的一个字节被并入到sin_family成员中
sa_family_t sin_family; 一般来说AF_INET（地址族）PF_INET（协议族）
in_port_t sin_port; // 端口
struct in_addr sin_addr; // ip
char sin_zero[8]; 没有实际意义,只是为了 跟SOCKADDR结构在内存中对齐
*/
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;
/**
参数
参数一：套接字描述符
参数二：指向数据结构sockaddr的指针，其中包括目的端口和IP地址
参数三：参数二sockaddr的长度，可以通过sizeof（struct sockaddr）获得
返回值
成功则返回0，失败返回非0，错误码GetLastError()。
*/
int result = connect(_clinenId, (const struct sockaddr *)&socketAddr, sizeof(socketAddr));
if (result != 0) {
NSLog(@"---连接socket失败 -----");
return;
}
[sender setTitle:@"已连接" forState:UIControlStateNormal];
sender.userInteractionEnabled = NO;
self.restartId = 0;
NSLog(@"--- 连接成功 ---");
//接受数据
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
[self recvMsg];
});
3. 发送数据，下面以发送文本为例：
#pragma mark --发送消息
- (IBAction)sendMsg:(UIButton *)sender {
if (self.textTF.text.length == 0) {
NSLog(@"消息为空");
return;
}
const char *msg = self.textTF.text.UTF8String;
ssize_t sendlength = send(self.client_socket, msg, strlen(msg), 0);
NSLog(@"发送字节数:%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. 接受数据，对数据进行处理：
#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(@"========= 数据为空，请检查连接 ========");
}
//将接受到的数据进行转换
NSData*recvData = [NSData dataWithBytes:buffer length:receiveLength];
NSString*recvStr = [[NSString alloc]initWithData:recvData encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"==接收到的数据为:%@",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. 使用系统的nc模块来进行网络监听，终端输入以下命令:
//9999为端口号
nc -lk 9999
6. 运行工程，连接Socket，发送消演示如下:
![]()
即时通讯
即时通讯
二、socket服务端的使用
1. 上面是基于客户端的socket创建，下面来分析下服务端socket的创建，下图给出两端socket的关系：
![]()
Socket通讯
Socket通讯
2. 服务端socket主要有创建socket,绑定socket，监听socket，接受和发送数据，关闭socket连接等：
#pragma mark --创建Socket连接
- (IBAction)socketConect:(UIBarButtonItem *)sender {
//1.创建socket
self.serverId = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (self.serverId == -1) {
NSLog(@"---- socket创建失败 ------");
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: 绑定socket
int bind_result = bind(self.serverId, (const struct sockaddr *)&socketAddr, sizeof(socketAddr));
if (bind_result == -1) {
NSLog(@"====== 绑定socket失败 ======");
return;
}
NSLog(@"====== 绑定socket成功 ======");
// 3: 监听socket
int listen_result = listen(self.serverId, kMaxConnectCount);
if (listen_result == -1) {
NSLog(@"====== 监听失败 ======");
return;
}
NSLog(@"监听成功");
// 4: 接受客户端的链接
for (int i = 0; i < kMaxConnectCount; i++) {
[self acceptClientConnet];
}
}
3. 接受客户端连接，可以控制客户端连接的数量：
#pragma mark - 接受客户端的链接
- (void)acceptClientConnet{
// 阻塞线程
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
struct sockaddr_in client_address;
socklen_t address_len;
// accept函数
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 客户端错误",address_len);
}else{
NSString *acceptInfo = [NSString stringWithFormat:@"客户端 in,socket:%d",client_socket];
NSLog(@"%@",acceptInfo);
[self receiveMsgWithClietnSocket:client_socket];
}
});
}
- (void)receiveMsgWithClietnSocket:(int)clientSocket{
while (1) {
// 5: 接受客户端传来的数据
char buf[1024] = {0};
long iReturn = recv(clientSocket, buf, 1024, 0);
if (iReturn>0) {
// 接收到的数据转换
NSData *recvData = [NSData dataWithBytes:buf length:iReturn];
NSString *recvStr = [[NSString alloc] initWithData:recvData encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"======接受到客户端消息:%@",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(@"====== 读取消息失败 =====");
break;
}else if (iReturn == 0){
NSLog(@"====== 客户端断开连接了 ======");
close(clientSocket);
break;
}
}
}
4. 发送消息，和客户端代码一样:
#pragma mark --发送消息
- (IBAction)sendMsg:(UIButton *)sender {
if (self.textTF.text.length == 0) {
NSLog(@"====== 消息为空 ======");
return;
}
const char *msg = self.textTF.text.UTF8String;
ssize_t sendlength = send(self.client_socket, msg, strlen(msg), 0);
NSLog(@"====== 发送字节数:%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. 关闭socket,关闭后客户端将会连接失败：
#pragma mark --断开连接:关闭socket连接
- (IBAction)closeConnet:(UIBarButtonItem *)sender {
int close_result = close(self.client_socket);
if (close_result == -1) {
NSLog(@"====== socket关闭失败 ======");
return;
}else{
NSLog(@"====== socket关闭成功 ======");
}
}
6. 一个简易的即时聊天就搭建完成，演示如下：
![]()
即时通讯
即时通讯
通过Socket创建通讯的过程并不复杂，关键在于后面对数据的处理，如粘包拆包，心跳保活等。这里推荐一个很Nice的库CocoaAsyncSocket,里面做了很多优化，当然底层也是封装了上面的几个C函数，实现代码如下:
#pragma mark - 连接socket
- (IBAction)didClickConnectSocket:(id)sender {
// 创建socket
if (self.socket == nil)
self.socket = [[GCDAsyncSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_global_queue(0, 0)];
// 连接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 - 发送
- (IBAction)didClickSendAction:(id)sender {
NSData *data = [self.contentTF.text dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
[self.socket writeData:data withTimeout:-1 tag:666];
}
#pragma mark - 重连
- (IBAction)didClickReconnectAction:(id)sender {
// 创建socket
if (self.socket == nil)
self.socket = [[GCDAsyncSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_global_queue(0, 0)];
// 连接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 - 关闭socket
- (IBAction)didClickCloseAction:(id)sender {
[self.socket disconnect];
self.socket = nil;
}
#pragma mark - GCDAsyncSocketDelegate
//已经连接到服务器
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didConnectToHost:(nonnull NSString *)host port:(uint16_t)port{
NSLog(@"连接成功 : %@---%d",host,port);
[self.socket readDataWithTimeout:-1 tag:666];
}
// 连接断开
- (void)socketDidDisconnect:(GCDAsyncSocket *)sock withError:(NSError *)err{
NSLog(@"断开 socket连接 原因:%@",err);
}
//已经接收服务器返回来的数据
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag{
NSLog(@"接收到tag = %ld : %ld 长度的数据",tag,data.length);
[self.socket readDataWithTimeout:-1 tag:10086];
}
//消息发送成功 代理函数 向服务器 发送消息
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didWriteDataWithTag:(long)tag{
NSLog(@"%ld 发送数据成功",tag);
}
最后附上服务端和客户端Demo源码，如果帮助到你请给你一个Star。
我是Qinz,希望我的文章对你有帮助。
