网络进程间通信在传输层中，基本上都是用的Socket，Cocoa中使用Socket有三种方式：
- Cocoa层：NSURL；Cocoa层是最上层的基于Objective－C的API，如URL访问，NSStream，Bonjour，GameKit等，大多数情况下我们常用这种API。Cocoa层是基于Core Foundation 实现的
- Core Foundation层：基于C语言的CFNetwork和CFNetServices；它是苹果对OS层的socket进行的简单封装，以简化编程任务。该层提供了CFNetwork和CFNetServices，其中CFNetwork又是基于CFStream和CFSocket。
- OS层：基于C语言的BSD socket；最底层的BSD Socket最为灵活，但抽象层次比较低，使用起来比较复杂。
Socket 起源于Unix，是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必须的五种信息：连接使用的协议，本地主机的IP地址，本地进程的协议端口，远地主机的IP地址，远地进程的协议端口。
Socket是对TCP/IP协议的封装，Socket本身不是协议，而是一个调用接口（API）通过Socket我们才能使用TCP/IP协议。
下面用BSD Socket基础接口编程实现设备间的通信：
服务器端：
socket：又称“套接字”，用于描述IP地址和端口 是一个通信链的句柄 可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。ServerSocket用于服务器端，Socket是建立网络连接时使用的。在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成所需的会话。对于一个网络连接来说，套接字是平等的，并没有差别，不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类及其子类完成的
- 创建Socket socket（）
- 绑定IP地址号 bind（）
- 监听客户端 listen（）会阻塞当前线程 所以应新开辟一条线程来执行后面操作，等待连接的建立
- 接收客户端信息 accept（）；
- 关闭socket close（）
客户端：
- 建立Socket
- 客户端不需要绑定IP 直接创建connect链接 可以自动获取自身IP，服务器端IP才需要绑定，链接过程中确定链接哪个服务器 确定服务器的IP地址 connect（）
- 发送信息，服务器端接收信息 并接收服务器端传递过来的信息；信息的读取 send（）
- 关闭Socket close（）
客户端端口应根据服务器的端口设置，保持一致
*先关客户端socket 再关服务器socket
服务器端需绑定一个IP：bind（），而客户端不用 在connect（）时由系统随机生成一个 。
socket（）函数创建的socket默认是注定类型的 ，listen（）函数会将传入的socket变为被动类型的，等待客户的连接要求 。
上述操作中用到的函数：
- socket ( ) 函数：
对应于普通文件的打开操作，并返回一个文件描述字；而socket（）用于创建一个socket描述（int类型），它唯一标识一个socket，这个socket描述字跟文件描述字一样，后续操作（如bind、listen等都需要将该描述传入）都有用到它，将其作为参数进行一些读写操作 。
代码示例：
//返回的int类型值 将作为唯一的socket描述字
serverSocketId = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
- bind ( ) 函数：
该函数把一个地址族中的特定地址赋给socket，例如在结构体addr中 传入IP类型AF_INET就是把一个ipv4地址和传入端口号组合，赋给socket。通用服务器在启动时会绑定一个客户端都知道的地址用于提供服务，客户可通过它连接服务器；而客户端由系统自动分配一个端口号和本机的IP地址组合，是在connect ( ) 时由系统随机生成的。
//创建地址结构体
struct sockaddr_in addr;
//初始化addr结构体
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
//设置地址类型
addr.sin_family = AF_INET;
//设置端口号
addr.sin_port = htons(2222);
//设置ip地址 INADDR_ANY：获取当前本机正在使用的ip地址， htonl：统一成规定字节符
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
//绑定
int bindId = bind(serverSocketId, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
- listen ( ) 、connect ( ) 函数：
如果作为一个服务器，在调用socket ( ) 、bind ( ) 之后就会调用listen ( ) 来监听这个socket，如果客户端这时调用connect ( ) 发出连接请求，服务器端就会接收到这个请求。listen函数会将socket变为被动类型，等待客户的连接请求。客户端通过调用connect函数来建立与TCP服务器的连接。
//监听
int listenId = listen(serverSocketId, 5);
//创建服务器端addr地址
struct sockaddr_in addr;
//初始化addr
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
//IP地址类型
addr.sin_family = AF_INET;
//设置端口号
addr.sin_port = htons(2222);
//设置指定的ip地址
inet_pton(AF_INET, "192.168.1.103", &addr.sin_addr);
//连接
int connectId = connect(clientSocketId, (struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr));
- accept ( ) 函数：
TCP客户端调用connect函数之后就向TCP服务器发送了一个连接请求，TCP服务器监听到这个请求之后就会调用accept ( ) 函数接受请求，这样连接就建立完成，之后可以开始网络I/O操作，类同于普通文件de读写I/O操作。
注意：accept函数的第一个参数为服务器的socket描述字，是服务器开始调用socket函数生成的 称为监听socket描述字；而通过accept函数返回的是已连接的socket描述字，一个服务器通常仅创建一个监听socket描述字，它在该服务器的生命周期内一直存在。内核为每一个由服务器进程接收的客户连接创建了一个已连接socket描述字（即accept函数返回的socket描述字），当服务器完成了对某个客户的服务，相应的已连接socket描述字就被关闭。
//返回值是由内核自动生成的一个全新的描述字，代表与返回客户的连接
socketNewId = accept(serverSocketId, NULL, NULL);
- 网络 I/O 操作函数组：服务器端与客户端连接完成后，就可调用网络 I/O进行需要的操作了 主要有以下几组：
read ( ) / write ( ) ；recv ( ) / send ( ) ；readv ( ) / writev ( ) ；recvmsg ( ) / sendmsg ( ) ；recvfrom ( ) / sendto ( )
＊write函数负责从fd中读取内容，读取成功时，read返回实际所读的字节数，如果返回的值是0 表示已经读到文件的结束了，小于0表示出现了错误。如果错误为EINTR说明读是由中断引起的，如果是ECONNREST表示网络连接出了问题。
＊write函数将but中的那边有特色子节内容写入文件描述符fd，成功时返回写的字节数，失败时返回－1，并设置error变量。在网络程序中 当我们向套接字文件描述符write时有两种可能：（1）write的返回值大于0，表示write了部分或者全部的数据（2）返回的值小于0，此时出现了错误。如果错误为EINTR，表示在write的时候出现了中断错误，如果为EPIPE表示网络连接出现问题（可能对方已经关闭了连接）
我们用代码演示其中的 recv ( ) / send ( ) 函数组 ：
//开辟空间
char str[1000];
//接收信息
long recvId = recv(socketNewId, &str, 1000, 0);
char *str = "hehe";
//发送消息
long sendid = send(clientSocketId, str, sizeof(str), 0);
- close ( ) 函数：
在服务器与客户端建立连接之后会进行一些操作，完成操作后就要关闭相应的socket描述字，好比操作完打开的文件要调用fclose关闭打开的文件。close一个TCP socket时就把该socket标记为关闭，然后立即返回到调用进程。该描述字不能再由调用进程使用，即不能再作为read或write的第一个参数。
注意：close操作只是使相应的socket描述字的引用计数－1，而只有当其引用计数为0时才会触发TCP客户端向服务器端向服务器发送终止连接请求。
close(socketNewId);
close(serverSocketId);
socket中TCP的三次握手建立连接：
当客户端调用connect时，触发了连接请求，向服务器发送了SYNJ包，这时connect进入阻塞状态；服务器监听到连接请求（收到SYNJ包）调用accept函数接收请求向客户端发送SYNK，ACKJ＋1，这时accept进入阻塞状态；客户端收到服务器的SYNK，ACKJ＋1之后，这时connect返回，并对SYNK进行确认；服务器收到ACKK＋1时，accept返回，至此三次握手完毕，连接建立。客户端的connect在三次握手的第二次返回，而服务器端的accept在三次握手的第三次返回
socket中TCP的四次握手释放连接：
某个应用进程首先调用close主动关闭连接，这时TCP发生一个FIN M；另一个端接收到FIN M之后执行被动关闭，对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程，因为FIN的接受意味着应用程序在相应的连接上再也接收不到额外数据；一段时间后，接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket，这导致它的TCP也发送一个FINN；接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。这样每个方向上都有一个FIN和ACK
网友评论