网络入门

一、网络基础知识介绍

1、为什么要学习网络编程?---pptx介绍。

2、网络的基本概念---pptx介绍。

>什么是URL?

> HTTP简介

>网络开发解决方案

(一)、苹果原生（自带）方案

1> NSURLConnection

* iOS2.0出现，用法简单,最古老最经典最直接的一种方案。

*在iOS5.0之前,使用起来相对繁琐，一大堆的代理方法。

*在iOS5.0之后又作了一层改进,提供了两个非常方便的方法,使发送网络请求变得更简单。基本一句代码就能解决简单的网络处理了。

2> NSURLSession

* iOS7新出的技术,与NSURLConnection是并列的。

*但功能比NSURLConnection更加强大,性能也比NSURLConnection好很多

*当程序在前台时,NSURLSession和NSURLConnection大部分可以互相替代,但NSURLSession支持后台网络操作,除非用户强行关闭。

*苹果官方推荐使用NSURLSession代替NSURLConnection。

NSURLSession提供的功能:

1)通过URL将数据下载到内存;

2)通过URL将数据下载到文件系统;

3)将数据上传到指定的URL;

4)在后台完成上述功能.

5)支持下载,断点续传,后台上传/下载,后台上传/下载任务跟进

3> CFNetwork：NSURL*的底层，纯C语言,开发中几乎不会用到。

(二)、第三方框架

1> ASIHttpRequest：外号“HTTP终结者”，功能极其强大，几乎没有它考虑不到的问题，可惜2012年10月就停止更新,MRC环境。底层是CFNetwork。

2> AFNetworking：简单易用，提供了基本够用的常用功能，维护和使用者多,使用它程序员可以不用知道什么URL,什么是线程,什么是线程间的通信。底层是NSURLSession和NSURLConnection。

3> MKNetworkKit：简单易用，产自三哥的故乡印度，维护和使用者少。底层是NSURLConnection

>建议：为了提高开发效率，企业开发用的基本是第三方框架

3、NSURLConnection常用方法

>步骤

1)、创建NSURL对象,确定要访问的资源路径

2)、根据url创建请求对象NSURLRequest，向服务器索要数据

3)、建立网络链接，将请求对象(同步或异步)发送给服务器

>代码演示--访问百度

// 1、NSURL :确定要访问的资源路径

// m:mobile代表手机上访问的路径，一般大公司都会提供一个专门手机上访问的路径

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://m.baidu.com/"];

// 2、NSURLRequest:根据url创建请求对象，向服务器索要数据

NSURLRequest *reuqest = [NSURLRequest requestWithURL:url];

// 3、建立网络链接，将请求(同步或异步)发送给服务器

[NSURLConnection sendAsynchronousRequest:reuqest queue:[NSOperationQueue mainQueue] completionHandler:^(NSURLResponse *response, NSData *data, NSError *connectionError) {

NSLog(@"------%@",data);

}];

4、sendAsynchronousRequest方法和参数解释:

> sendAsynchronousRequest:是异步的,NSURLConnection会开启一条线程,发送网络请求。

> queue:队列-->负责调度/执行completionHandler的队列。

> completionHandler:完成请求的回调block。表示收到服务器的响应数据。

>如何选择队列？

*如果接收到数据后,需要直接更新UI,选择主队列。

*如果要做耗时操作,比如下载一个zip文件,下载完要进行解压缩操作,选择新建一个队列。

5、利用UIWebView加载请求百度返回的字符串---显示百度首页

// 1、NSURL :确定要访问的资源路径

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://m.baidu.com/"];

// 2、NSURLRequest:根据url创建请求对象，向服务器索要数据

NSMutableURLRequest *reuqest = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url];

// 2.1、告诉服务器额外的信息

//告诉服务器我是iPhone

[reuqest setValue:@"iPhone AppleWebKit"forHTTPHeaderField:@"User-Agent"];

// 3、建立网络链接，将请求(同步或异步)发送给服务器

[NSURLConnection sendAsynchronousRequest:reuqest queue:[NSOperationQueue  mainQueue] completionHandler:^(NSURLResponse *response, NSData *data, NSError *connectionError) {

//将二进制数据转换成字符串

NSString *html = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];

// baseURL:加载资源的参照路径。

[self.webView loadHTMLString:html baseURL:url];

}];

> NSMutableURLRequest对象的作用?

*根据url创建请求对象，向服务器索要数据

*告诉服务器额外的信息:设置请求头和请求体。在网络访问过程中,绝大多数的变化都是通过request对象设置。比如身份验证,Cookie,浏览器类型,超时时长等。

二、Socket编程

1、网络通讯三要素

> IP地址[主机名],英文全称:Internet Protocol Address,又译为网际协议地址

*网络中设备的标识,用来唯一标识每一台计算机。通常现在常用的IP地址是IPV4地址。

* IPV4就是有4段数字,格式是xxx.xxx.xxx.xxx。每一段数字由8位二进制做成，取值范围是0~255。

* IPV4采用32位地址长度,只有大约43亿个地址。IPv4定义的有限地址空间将被耗尽。

*为了扩大地址空间，拟通过IPV6重新定义地址空间。IPv6采用128位地址长度。几乎可以不受限制地提供地址。但IPV6现在还没有正式普及。

*为了解决IPV4有限地址空间的问题，IP地址又分内网地址和外网地址。(比如校园网，每一个学生都会有一个内网地址，学校会有一个路由器,路由器会有个外网地址,学生想要上外网都必须通过路由器出去,只要通过同一个路由器出去的,他们对应的外网地址都是一样的)

*本质上所有的网络访问是通过ip地址访问的。域名是一个速记符号,不用记住IP地址复杂的数字。

*本地回环地址：127.0.0.1主机名：localhost

>每台计算机都有一个127.0.0.1

>如果127.0.0.1ping不通,说明网卡不工作(比如装黑苹果,检测网卡驱动有没装好,可以ping下回环地址)

>如果本机地址ping不通,说明网线坏了。

TIP:通过ip138.com可以速查某个域名对应的IP地址。

>端口号

1)、通过打电话例子说明端口号的作用

*很多网络概念来源于电话

*电话号码类似IP

*分机号类似于端口

2)、端口号的作用

*用来标识进程的逻辑地址，不同进程的标识。

*有效的端口：0~65535。

*其中0~1024由系统使用或保留端口。

*开发中不要使用1024以下的端口。

(端口有什么用呢？我们知道，一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务，比如Web服务、FTP服务、SMTP服务等，这些服务完全可以通过1个IP地址来实现。那么，主机是怎样区分不同的网络服务呢？显然不能只靠IP地址，因为IP地址与网络服务的关系是一对多的关系。实际上是通过“IP地址+端口号”来区分不同的服务的。)

>传输协议(通信规则)--->(需要先学习OSI网络模型)

1)、UDP(用户数据报协议)

*面向无连接的协议

*只管发送，不确认对方是否接收到

*将数据资源和目的封装成数据包中，不需要建立连接

*每个数据包的大小限制在64K之内

*因为无需连接，因此是不可靠协议

*不需要建立连接，速度快

*理解发电报的特点就理解了UDP协议的特点。

/*

举例：地下党给组织或上级发电报。

*/

2)、TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）

*面向连接的协议。

*建立连接，形成传输数据的通道

*在连接中进行大数据传输（数据大小不受限制）

*通过三次握手完成连接，是可靠协议，安全送达

*必须建立连接，效率会稍低

/*

简单的描述下三次握手的过程：主机A向主机B发出连接请求数据包：“我想给你发数据，可以吗？”，这是第一次对话；主机B向主机A发送同意连接和要求同步（同步就是两台主机一个在发送，一个在接收，协调工作）的数据包：“可以，你什么时候发？”，这是第二次对话；主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步：“我现在就发，你接着吧！”，这是第三次对话。三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步，经过三次“对话”之后，主机A才向主机B正式发送数据。

*/

3)、使用场合

* tcp一般用于文件传输（ftp http对数据准确性要求高，速度可以相对慢），发送或接收邮件（pop imap smtp对数据准确性要求高，非紧急应用），远程登录（telnet ssh对数据准确性有一定要求，有连接的概念）等等；

* UDP一般用于即时通信（qq聊天对数据准确性和丢包要求比较低，但速度必须快），在线视频（rtsp速度一定要快，保证视频连续，但是偶尔花了一个图像帧，人们还是能接受的），网络语音电话（VoIP语音数据包一般比较小，需要高速发送，偶尔断音或串音也没有问题）等等。

网络通讯三要素归纳一句话：通过ip找机器,通过端口找程序,通过协议确定如何传输数据。

2、OSI网络模型

> OSI（Open System Interconnect）,即开放式系统互联。一般都叫OSI参考模型,是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互联模型。

>该体系结构标准定义了网络互连的七层框架:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。数据发送时,从第七层传到第一层,接收数据则相反。

三、Socket简介

1、pptx介绍。

2、socket的建立和连接

1>导入三个头文件

#import

#import

#import

2>创建socket

/**

参数

domain:协议域/协议族，AF_INET(IPV4的网络开发)

type:      Socket类型，SOCK_STREAM(TCP)/SOCK_DGRAM(UDP,报文)

protocol:  IPPROTO_TCP，协议，如果输入0，可以根据第二个参数自动选择协议

返回值

socket，如果>0就表示成功

*/

intclientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM,0);

3>连接到服务器

/**

参数

1>客户端socket

2>指向数据结构sockaddr的指针,其中包括目的端口和IP地址。即服务器的“结构体”地址

3>结构体数据长度

返回值

0成功/其他错误代号,非0即真

*/

structsockaddr_in serverAddress;

//协议族

serverAddress.sin_family = AF_INET;

// ip找机器

serverAddress.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

//端口号找程序

serverAddress.sin_port = htons(12345);

//连接服务器

intresult =  connect(clientSocket, (conststructsockaddr *)&serverAddress,sizeof(serverAddress));

if(result ==0) {

NSLog(@"成功");

}else{

NSLog(@"失败");

}

TIP:

>在C语言开发时,如果要传递结构体的地址,通常会一起传递结构的长度。因为C语言中取数据是通过指针寻址的，告诉长度的目的是防止取错数据。

>在终端输入：nc -lk12345相当于在本机上启动了一个服务器,ip是本机地址，端口号是12345。

4>发送和接收数据

//发送数据

/**

参数

1>客户端socket

2>发送内容地址void * == id

3>发送内容长度,是指字节的长度。

4>发送方式标志，一般为0

返回值

如果成功，则返回发送的字节数，失败则返回SOCKET_ERROR

*/

NSString *msg =@"约?";

ssize_t sendLenght =  send(clientSocket, msg.UTF8String, strlen(msg.UTF8String),0);

NSLog(@"发送了%ld长度的字节,字符串长度%zd",sendLenght,msg.length);

//接收数据

/**

参数

1>客户端socket

2>接收内容地址

3>长度,表示一次最多接收服务器返回的多少字节内容。

4>接收标志，一般填0，标示阻塞式的，一直等待服务器服务器返回数据

返回值

接收数据的长度

*/

//缓冲区，准备接受来自服务器的数据

// C语言中,数组的名字，就是指向数组第一个元素的指针。

uint8_t buffer[1024];

ssize_t recvLen = recv(clientSocket, buffer,sizeof(buffer),0);

NSLog(@"接收%ld字节",recvLen);

//获得服务器返回的二进制数据

NSData *data = [NSData dataWithBytes:buffer length:recvLen];

//将二进制数据转化成字符串

NSString *resultStr = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];

NSLog(@"接收到的内容是：%@",resultStr);

5>关闭连接

//断开连接

close(clientSocket);

四、Socket聊天示例

>补充：智能家居原理介绍。

五、通讯过程

1> socket发送http请求--->请求本地apache服务器

准备工作：

> Mac自带了Apache服务器,启动apache服务器。

>相关命令

* sudo apachectl -v,显示apache版本。

* sudo apachectl start,启动apache。

代码实现：

//建立连接

if(![selfconnectionToHost:@"127.0.0.1"port:80]) {

NSLog(@"失败");

return;

}

NSLog(@"成功");

//向服务器发送请求数据

NSString *result =  [selfsendAndRecv:@"我要成为牛逼的程序员"];

NSLog(@"%@",result);

提问:给服务器发送的数据，服务器能接收到吗？会有响应结果吗？

>能接收到数据,但是不会有任何响应结果。原因是服务器不知道客户端发送的内容是什么。

思考

1)、客户端该传什么格式的数据给服务器？服务器才能看懂。

2)、服务器该返回什么格式的数据给客户端？客户端才能看懂。

//向服务器发送请求数据

//请求字符串,指定请求头和请求行

NSString *request =@"GET /abcd.txt HTTP/1.1\r\n"

"Host:localhost\r\n\r\n";

/**

URL与请求的对应关系:

比如URL是：http://localhost/abcd.txt其中协议头https是由HTTP/1.1指定的，主机地址是由Host:localhost指定的,路径是由/abcd.txt指定的

*/

NSString *result =  [selfsendAndRecv:request];

NSLog(@"%@",result);

#获得本地apache服务器的根目录:

#在终端输入命令more /etc/apache2/httpd.conf回车

#搜索DocumentRoot得到/Library/WebServer/Documents

2> socket发送http请求--->请求远程服务器(百度,京东,起点)

/**

*连接远程服务器(百度,京东,起点)

*/

- (void)connectionToRometionServer{

//百度：域名m.baidu.comip:61.135.185.17

//起点：域名m.qidian.comip:36.250.76.204

//京东：域名m.jd.comip:111.206.227.150

//建立连接

if(![selfconnectionToHost:@"111.206.227.150"port:80]) {

NSLog(@"失败");

return;

}

NSLog(@"成功");

//向服务器发送请求数据

NSString *request =@"GET / HTTP/1.1\r\n"

"Host:m.jd.com\r\n"

"User-Agent:iPhone AppleWebKit\r\n"

"Connection:Close\r\n\r\n";

NSString *result =  [selfsendAndRecv:request];

//在返回结果中查找\r\n\r\n,目的是取出响应状态行和响应头的内容

NSRange range = [result rangeOfString:@"\r\n\r\n"];

if(range.location != NSNotFound) {

NSString *html = [result substringFromIndex:range.location];

NSLog(@"=======> %@",html);

//加载网页

[self.webView loadHTMLString:html baseURL:[NSURL URLWithString:@"http://m.jd.com"]];

}

NSLog(@"--------%@",result);

}

#TIP:ping域名就能得到对应网站的ip地址。

非持续连接和持续连接的区别:

>非持续连接是指启动一次TCP连接服务器就向客户端传送一个对象，而持续连接是指服务器可在相同的TCP连接上向客户端发送多个对象。HTTP/1.0的默认设置是非持续连接，而HTTP/1.1的默认设置是持续连接。

>举个例子

在使用HTTP/1.0的情况下，如果打开一个包含一个HTML文件和10个内联图象对象的网页时，HTTP就要建立11次TCP连接才能把文件从服务器传送到客户端。而使用HTTP/1.1的情况下，如果打开同样的文件时，HTTP建立一次TCP连接就可把文件从服务器传送到客户端。

3> Http通讯过程

1、建立请求:

HTTP协议规定：一个完整的由客户端发给服务器的HTTP请求需要包含以下内容：

1)、请求行:指定请求方法、请求资源路径以及HTTP协议版本。

# /表示访问根目录

GET / HTTP/1.1

2)、请求头:对客户端的环境描述、客户端请求的主机地址等信息。

*请求头中至少包含以下信息

#客户端要访问的服务器主机地址

Host:m.baidu.com

*请求头中还可以包含以下信息

#客户端的类型，客户端的软件环境

User-Agent:iPhone AppleWebKit

#客户端所能接收的数据类型

Accept:text/html

#客户端的语言环境

Accept-Language:zh-cn

#客户端支持的数据压缩格式

Accept-Encoding:gzip

#访问结束后，是否断开连接

Connection:Close

3)、请求体(可选):客户端发给服务器的具体数据，例如要上传的文件数据。

请求格式:

>每一项请求信息末尾使用\r\n

>最后一个请求项末尾使用\r\n\r\n表示请求结束

#warming每一项请求信息和\r\n之间不能有空格。

2、接收响应

客户端向服务器发送请求,服务器应当做出响应，即返回给客户端的数据

HTTP协议规定：1个完整的HTTP响应中包含以下内容

1)、状态行:包含了HTTP协议版本、状态码、状态英文名称

#HTTP/1.1200OK

2)、响应头:包含了对服务器的描述、对返回数据的描述

#Server: Apache-Coyote/1.1//服务器的类型

#Content-Type: image/jpeg//返回数据的类型

#Content-Length:56811//返回数据的长度

#Date: Mon,23Jun201412:54:52GMT//响应的时间

3)、实体内容:服务器返回给客户端的具体数据，比如文件数据

七、NSURLConnection常用方法使用

1、服务器响应演练。

/**

*加载数据

*/

- (void)loadData{

// 1.创建url

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://pinyin.sogou.com/"];

// 2.创建请求对象

//    NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url];

NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url];

[request setValue:@"Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/41.0.2272.118 Safari/537.36"forHTTPHeaderField:@"User-Agent"];

// 3.发送异步请求到服务器(所有的网络请求都是耗时操作，因此绝大多数都是异步请求)

[NSURLConnection sendAsynchronousRequest:request queue:[NSOperationQueue mainQueue] completionHandler:^(NSURLResponse *response, NSData *data, NSError *connectionError) {

NSLog(@"%@---%@--%@---%@----%@",response,response.MIMEType,response.URL,response.textEncodingName,response.suggestedFilename);

[self.webView loadData:data MIMEType:response.MIMEType textEncodingName:response.textEncodingName baseURL:url];

}];

}

> response:本质上就是NSHTTPURLResponse从服务器上获得的响应

NSURLResponse相关属性：

- URL:响应url,一般用来重定向使用。浏览器演示什么是重定向，百度搜索搜狗输入法。(没有重定向的情况下，响应url和请求url是相同)

- MIMEType:请求数据的数据类型,服务器告诉客户端的返回的数据是什么类型。

Content-Type等价MIMEType,客户端根据MIMEType决定用什么来打开或显示返回的数据。(典型的列子就是浏览器装flash插件的例子。当在浏览器中看视频的时候，浏览器都会提示要安装flash插件,否则无法观看,浏览器就是通过MIMEType来判断观看视频需要flash插件的支持。)

- textEncodingName:返回内容的编码方式

以下两个属性通常用于开发下载

- expectedContentLength:请求二进制数据的长度,下载文件的大小

- suggestedFilename:建议保存的文件名,服务器建议下载文件保存时使用的文件名,一般mac下下载文件不需要填写保存的文件名，就是因为浏览器客户端根据服务器返回的该字段作为文件名了。

2、错误处理:在实际开发中,一定要处理错误！任何的网络请求都有可能出错！比如流量没了,网络断了,没信号了。

//有时候没有错误，但也没有数据

if(connectionError !=nil|| data ==nil) {

//提示用户最好友善点,不要太专业了。比如提示出现404错误，或500错误了。用户不会理解这些专业术语的。

NSLog(@"你的网络不给力哦！");

return;

}

3、超时时长和缓存策略

NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:0timeoutInterval:15];

- cachePolicy:缓存策略

NSURLRequestUseProtocolCachePolicy =0,默认的缓存策略

NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData =1,忽略本地缓存数据

一般应用于对数据‘实时性要求高’的应用每次都从服务器加载数据

应用场景:12306,股票,彩票等

NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData =4,没有实现的缓存策略,可忽略

NSURLRequestReloadIgnoringCacheData = NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData,

//以下两项做离线应用

//在实际开发中,要尽量让用户回到网络上！

NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad =2,有缓存,就返回缓存数据，否则从服务器中加载。

NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad =3,有缓存,就返回缓存数据,否则不加载。

如果应用需要通过广告,展现率,点击率,成交率来获得收入的，建议不要做离线缓存，原因主要有两点：

1>开发困难且周期长,需要设计两个数据库,一个本地数据库,用来缓存数据,一个远程数据库。

2>广告,展现率,点击率,成交率等操作都是基于网络的,离线不使用网络就无法产生收入。

NSURLRequestReloadRevalidatingCacheData =5,没有实现的缓存策略,可忽略

- timeoutInterval:请求的超时时长,在指定的时间内,如果没有收到服务器的反馈,认为请求失败。

系统默认60s

SDWebImage超时时长15s

AFN超时时长60s

建议：不要太短,也不要太长。在15s~30s之间最合适