Socket

1.网络模型

网络模型
OSI（开放系统互联Open System Interconnection）
TCP/IP 参考模型

网络通讯要素
IP地址
端口号
传输协议

1-OSI七层参考模型.png 2-分层原则.png

七层简述

#1> 物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、各种传输介质的传输速率等。
主要作用是传输比特流
(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输，到达目的地后再转化为1、0，数模与模数转换)。
这一层的数据叫做比特(bit)
主要设备：集线器

#2> 数据链路层：主要将从物理层接收的数据进行MAC地址的封装与解封装。
常把这一层的数据叫做帧
主要设备：网卡，交换机

#3> 网络层：将从下层接收到的数据进行IP地址的封装与解封装
选择合适的网间路由和交换结点， 确保数据及时传送
常把这一层数据叫做数据包
主要设备：路由器

#4> 传输层：定义了一些传输数据的协议和端口，如TCP、UDP协议
主要将从下层接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组
把这一层数据叫做段

#5> 会话层：在系统之间发起会话或者接受会话请求(设备之间需要互相认识)
通过传输层建立数据传输通路

#6> 表示层：把计算机能够识别的东西转化成人能够识别的东西(图片、声音)
主要是进行对接收的数据进行解释、压缩与解压缩等

#7> 应用层：可以理解为在屏幕上可以看到的东西，也就是终端应用
比如说FTP（各种文件下载）、浏览器、QQ等

3-TCP/IP网络模型.png 4-消息发送.png

2.网络通信要素

2.1 IP地址（唯一标示网络设备的）：
网络中设备的标示
不易记忆，可以用主机名
本地回环地址：127.0.0.1 主机名：localhost
2.2 端口号(定位程序)
用于标示进程的逻辑地址，不同进程的标示
有效端口：0_{65535，其中0}1024由系统使用或者保留端口，开发中不要使用1024以下的端口
2.3 传输协议（用什么样的方式进行交互）
通讯的规则
常见协议：TCP、UDP

2.4 URL（统一资源定位）
http://ip:80/文件路径

3.TCP & UDP

3.1 TCP（传输控制协议）
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

3.2 UDP（用户数据报协议）
将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接
每个数据报的大小限制在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

4.Socket（套接字）

Socket就是为网络服务提供的一种机制
通信的两端都是Socket
网络通信其实就是Socket间的通信
数据在两个Socket间通过IO传输

5-Socket通信.png 6-输出流写数据-输入流读数据.png 7-QQ好友聊天Socket通信流程.png 7-Socket通讯流程图.png

使用Socket开发网络通讯
Web服务(WebServices=>XML)，调用Web服务的代价是高昂的，尤其是仅仅是抓取少量数据的时候尤其如此。
Socket可以只传送数据本身而不用进行XML封装，大大降低数据传输的开销(JSON)

Socket允许使用长连接，允许应用程序运行在异步模式（提高效率），只有在需要的时候才接收数据

5.iOS中常用的两种Socket类型

流式Socket（SOCK_STREAM）：流式是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用

数据报式Socket（SOCK_DGRAM）：数据报式Socket是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用

5.1在iOS中流式Socket连接的方法

在iOS中以NSStream(流)来发送和接收数据
可以设置流的代理，对流状态的变化做出响应
连接建立
接收到数据
连接关闭

NSStream : 继承自CFStream(Core Foundation):数据流的父类,定义抽象特性打开、关闭代理
NSInputStream : NSStream的子类，用于读取输入
NSOutputStream : NSSTream的子类，用于写输出

8-Socket长连接.png

1.网络连接设置
  1>设置网络连接，绑定到主机和端口
  2>设置输入流和输出流的代理，监听数据流的状态
  3>将输入输出流添加至运行循环
  4>打开输入流和输出流
2.发送消息给服务器
3.有可读取字节时，读取服务器返回的内容
4.到达流末尾时，关闭流，同时并从主运行循环中删除

设置网络通讯

CFReadStreamRef readStream;
CFWriteStreamRef writeStream;

CFStreamCreatePairWithSocketToHost(NULL, 
                                  (CFStringRef)@"localhost", 
                                  12345, 
                                  &readStream, 
                                  &writeStream);

_inputStream = (__bridge NSInputStream *)readStream;
_outputStream = (__bridge NSOutputStream *)writeStream;

说明 : CFStreamCreatePairWithSocketToHost 函数
      用于将输入流和输出流绑定到指定主机的对应端口，
      连接建立之后，既可以通过输出流写入数据，或者从输入流读取数据

设置流代理并添加至运行循环

_inputStream.delegate = self;
_outputStream.delegate = self;

// 将输入、输出流添加至运行循环
[_inputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] 
                        forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[_outputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] 
                         forMode:NSDefaultRunLoopMode];

// 打开输入、输出流
[_inputStream open];
[_outputStream open];

数据流事件响应

switch (eventCode) {
    case NSStreamEventOpenCompleted:
        NSLog(@"数据流打开完成");
        break;
    case NSStreamEventHasBytesAvailable:
        NSLog(@"有字节读取");
        break;
    case NSStreamEventHasSpaceAvailable:
        NSLog(@"可以写入数据");
        break;
    case NSStreamEventErrorOccurred:
        NSLog(@"无法连接到服务器");
        break;
    case NSStreamEventEndEncountered:
        NSLog(@“到达流末尾，需要关闭流");
        break;
    default:
        NSLog(@"未知");
        break;
}

发送登录请求给服务器

// 1. 创建要发送的字符串
NSString *sendMsg = [NSString stringWithFormat:@"iam:%@", _userNameText.text];
// 2. 将字符串转换成NSData
NSData *sendData = [sendMsg dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
// 3. 写入数据
[_outputStream write:[sendData bytes] maxLength:[sendData length]];

有字节读取，则读取从服务器返回消息

// 服务器返回数据，从输入流中读取数据
// 定义一个字符串缓冲数组，用于接收数据
uint8_t buffer[1024];
// 从输入流中读取数据，并获得读取内容的长度
int len = [_inputStream read:buffer maxLength:sizeof(buffer)];

// 判断是否有读入的内容
if (len > 0) {
    // 将读入的数据转换成字符串
    NSString *str = [[NSString alloc] initWithBytes:buffer 
                                             length:len 
                                           encoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSLog(@"=======> %@", str);
}

到达流末尾，关闭流并且从运行循环中删除

[aStream close];
[aStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] 
                   forMode:NSDefaultRunLoopMode];