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iOS socket编程总结

iOS socket编程总结

作者: 凌峰 | 来源:发表于2018-11-23 11:10 被阅读22次

    ios socket实现通常有两种方式,使用CFSocket和使用第三方库CocoaAsyncSocket。如果你的应用不是特别需要实时性,可以考虑使用后者。为了特意强调异步操作,GCDAsyncSocket牺牲了不少性能,包括出现延迟(lagging),掉包。这里主要总结一下如何用CFSocket实现面向字节流操作的socket通信。

    CFSocket是对Unix 原生socket的封装,了解Linux/Unix socket编程的同学可以直接跳过这一部分。socket通信主要分为两步,建立socket,进行读写(收发)操作。

    1. 建立socket主要是对socket进行配置:通常的情况是这样的:
    2. 读写操作是对socket以文件操作符的形式进行
      示例代码:
    #include<sys/socket.h>
    #include<unistd.h>
    
    socket_t sock;
    /*配置*/
    void setup(char* ip, int port) {
      sock.inet_ip = ip;
      sock.
    }
    /*连接*/
    void connect(char* ip, int port) {
      sock.inet_ip = ip;
      sock.
    }
    /*读取*/
    void read(char* ip, int port) {
      sock.inet_ip = ip;
      sock.
    }
    
    

    CFSocket的操作流程基本上与上述一致。为了便于理解下面的代码,首先我们定一个类包裹CFSocket

    //三个状态,断开,连接中,连接上
    static const int SKT_STATE_DISCONNECT = 1;
    static const int SKT_STATE_CONNECTING = 2;
    static const int SKT_STATE_CONNECTED = 3;
    @interface SktComm
    @property int state; //状态位
    @property CFSocketRef socket; 
    @property CFRunLoopSource runloopSource; //runloop引用,用于回调
    @property CFSocketContext ctx; //上下文,用于把这个类回传到回调函数中使用
    @end
    

    在CFSocket 操作中,比较重要的两个变量是CFRunLoopSource和CFSocketContext,前者必须添加到主线程的RunLoop才能使CFSocket回调生效。
    工作流程:

    1. 配置socket
    -(void) setup {
      _ctx.info = (__bridge void*) self;
      _ctx.version = 0;
      _ctx.retain = NULL;
      _ctx.release = NULL;
      _ctx.copyDescription = NULL;
    
      socket = CFSocketCreate(kCFAllocatorDefault, AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, kCFSocketConnectCallBack|kCFSocketDataCallBack, (CFSocketCallBack)SktCallback, &_ctx);
    }
    

    _ctx结构中,info变量用于存储类对象的引用,以void*类型进行转存。
    CFSocketCreate函数用于创建一个配置函数,这里重点解释第5,6个参数,参数5是socket注册的回调函数,这里我们注册了两类,一类是连接回调,一类是接收数据回调,如果希望注册其他的回调,可以继续采用|操作符进行追加。

    2.连接

    -(void) connect {
      //配置socket地址,标准的unix流程
       struct sockaddr_in sock_addr;
       memset(&sock_addr, 0, sizeof(sock_addr));
       sock_addr.sin_len=sizeof(sock_addr);
       sock_addr.sin_family = AF_INET;
       sock_addr.sin_port = htons(self.port);
       if(inet_pton(AF_INET, [ip UTF8String], (void*)&sock_addr.sin_addr)<= 0){
            return;
        }
        
      //通过CFDataRef将上述地址导入到CF框架中
      CFDataRef dataRef =  CFDataCreate(kCFAllocatorDefault, (UInt8*) &sock_addr, sizeof(sock_addr));
        CFSocketConnectToAddress(socket, dataRef, 10);
        CFRelease(dataRef); //释放掉dataRef,避免内存泄漏
    }
    
    1. 回调处理
      CFSocketCallBack回调函数可以对socket的各种事件进行捕捉和处理。假定我们的socket是进行字节流通信,那么我们可以直接在这个函数内进行读取操作。
    void SktCallback(CFSocketRef s, CFSocketCallBackType type, CFDataRef address, const void *data, void *info){
        //获取sktComm引用,使用类型转换
        UTKSktComm *sktComm = (__bridge UTKSktComm*) info;
        long res;
        NSData *received;
        
        switch (type) {
            case kCFSocketConnectCallBack:
                if (data == NULL) {
                    //如果data返回NULL,表示连接成功
                    NSLog(@"connect succeed");
                    sktComm.state = SKT_STATE_CONNECTED;
                }
                else {
                    //否则表示连接失败
                    sktComm.state = SKT_STATE_DISCONNECT;
                    NSLog(@"connect failed errno=%d", *(UInt32*)data);
                }
                break;
            case kCFSocketAcceptCallBack:
                break;
            case kCFSocketDataCallBack:
                //接收数据回调,通过这里的回调可以避免直接使用recv函数
                NSLog(@"incoming data");
                received = [[NSData alloc] initWithData:(__bridge NSData * _Nonnull)(data)];
                res = received.length;
                if (res == 0) {
                    //如果回调发生,但是data长度为0,说明连接已经断开
                    NSLog(@"disconnected");
                    [sktComm onDisconnect];
                    break;
                }
                memcpy(sktComm.buff[sktComm.buffIdx], received.bytes, res);
                NSLog(@"received %ld, data=%d", res, sktComm.buff[sktComm.buffIdx][4]);
                
                if (sktComm.delegate) {
                    [sktComm.delegate onDataReceived:sktComm.buff[sktComm.buffIdx] length:(int)res];
                }
                
                sktComm.buffIdx = sktComm.buffIdx + 1;
                if (sktComm.buffIdx >= 3) {
                    sktComm.buffIdx = 0;
                }
                
                break;
            case kCFSocketWriteCallBack:
                break;
            default:
                NSLog(@"unregistered event");
                break;
        }
    }
    

    尚待补充条目:

    • 安全的写操作
    • 连接断开操作
    • 自动重连
    • 心跳包设计
    • 安全的二次连接

    样例项目:SocketDemo

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