OC下UDP发送、接收数据实现

作者: Jiao123 | 来源:发表于2016-08-26 14:25 被阅读6894次

目前大部分iOS应用都是做应用层的网络交互开发，并且开发人员也都倾向于用第三方库（AFNetworking，ASIHttpRequest等）实现，很少真正接触到传输层或者网络层的开发。

这里分享一下我实现的一个简单的UDP发送、接收数据例子。

先看一下UDP的定义：
用户数据报协议（英语：User Datagram Protocol，缩写为UDP），又称用户数据报文协议，是一个简单的面向数据报的传输层协议，正式规范为RFC 768。

由名字和定义可以看出，UDP是面向数据的协议，它不保留数据备份，所以被认为是不可靠的数据报协议。

UDP

接下来，要完整的实现UDP传输例子，得有一个UDP的Server。我在Eclipse下用java实现了一个简单的Server程序，绑定了本机的8080端口，然后循环检测是接收到消息，如果收到消息打印出来，并且给收到消息一个回执。代码如下：

public class UDPServer {
 private static DatagramSocket serverSocket;

 public static void main(String[] args) throws IOException {
  serverSocket = new DatagramSocket(8080);
  byte[] receiveData = new byte[1024];
  byte[] sendData = new byte[1024];
  while(true)
  {
   DatagramPacket recievePacket = new DatagramPacket(receiveData, receiveData.length);
   serverSocket.receive(recievePacket);
   String recvStr = new String(recievePacket.getData());
   System.out.println(recvStr);
   sendData = "Hello from server".getBytes();
   DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData, sendData.length, recievePacket.getAddress(), recievePacket.getPort());
      serverSocket.send(sendPacket);
  }
 }
}

然后就是OC下的UDP发送和接收实现了，这里用到了Socket的API，需要先导入#import <sys/socket.h> #import <netinet/in.h> #import <arpa/inet.h>这三个头文件。

我用了两种方式来实现：

OC封装的CFSocket类

主要实现代码：

        CFSocketContext context = {0,
            NULL,
            NULL,
            NULL,
            NULL};
        
        CFSocketRef socket = CFSocketCreate(kCFAllocatorDefault, PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, kCFSocketDataCallBack, UDPDataCallBack, &context);
        
        struct sockaddr_in addr4;
        memset(&addr4, 0, sizeof(addr4));
        addr4.sin_len = sizeof(addr4);
        addr4.sin_family = AF_INET;
        addr4.sin_port = htons(8080);
        addr4.sin_addr.s_addr = inet_addr([@"10.9.36.24" UTF8String]);
        CFDataRef address = CFDataCreate(kCFAllocatorDefault, (UInt8 *)&addr4, sizeof(addr4));

        
        const char *data = [@"UDPTest" UTF8String];
        CFSocketSendData(socket, address, CFDataCreate(kCFAllocatorDefault, (const UInt8*)data, strlen(data)), 1);
        CFRunLoopRef cfrl = CFRunLoopGetCurrent();
        CFRunLoopSourceRef source = CFSocketCreateRunLoopSource(kCFAllocatorDefault, socket, 0);
        CFRunLoopAddSource(cfrl, source, kCFRunLoopDefaultMode);
        CFRelease(source);
        CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, 3, false);

回调代码：

void UDPDataCallBack(CFSocketRef s, CFSocketCallBackType callbackType, CFDataRef address, const void *data, void *info)
{
    NSLog(@"%@",[[NSString alloc] initWithData:(__bridge NSData * _Nonnull)(data) encoding:NSUTF8StringEncoding]);
}

这里对实现代码做一些解释：
首先CFSocketContext，是CFSocket绑定的上下文，在调用CFSocketCreate最后一个参数就是填它的地址。其实，在这个例子代码中并没有用到复杂的多线程或者多页面调用，所以完全可以不用创建Context，直接在Socket创建的时候传NULL也是可以的。

CFSocketContext这个结构体里的一共5个参数。

version
结构体的版本号，必须是0；
info
一个指针包含程序定义的数据，他会跟socket对象绑定，并且在后面所有的回调中传递。（例子中如果我们绑定了"Hello"，那么在UDPDataCallBack回调的时候info就会是"Hello"这个字符串指针）
retain
一个上面info指针的retain回调，可以为NULL。
release
一个上面info指针的release回调，可以为NULL。
copyDescription
一个上面info指针的copy description回调，可以为NULL。

然后就是CFSocketCreate，这个方法目的就是创建一个CFSocketRef结构体的指针。这个方法有7个参数，但相对于CFSocketContext比较容易理解。由于我们是做UDP通信，所以第2～4参数就填的PF_INET，SOCK_DGRAM，IPPROTO_UDP，然后5、6参数是绑定的回调方法（回调类型有很多种，我们这里是为了响应接收数据，所以用的kCFSocketDataCallBack）。

接下来是构建服务器地址数据结构体sockaddr，参数通过参数名就能理解。由于后面发送的时候用的地址是CFDataRef类型，所以最后有一个转换。

最后就是发送、接收数据，发送数据用的CFSocketSendData方法，参数就是前面创建的socket、地址、数据等，最后一个参数是超时时间。接收数据由于用到了回调，就必须把socket丢到RunLoop里去监听，这里创建的Runloop会运行3秒就停止（因为服务器是接收到数据就返回，并且就是本机测试，所以3秒足够了）。

看一下两边终端的打印：

Eclipse

Xcode

Linux下C语言的socket API

实现代码：

        int udpSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
        struct sockaddr_in addr4;
        bzero(&addr4, sizeof(addr4));
        addr4.sin_len = sizeof(addr4);
        addr4.sin_family = AF_INET;
        addr4.sin_port = htons(8080);
        addr4.sin_addr.s_addr = inet_addr([@"10.9.36.24" UTF8String]);
        socklen_t add_len = sizeof(struct sockaddr_in);
        ssize_t error;
        
//        struct sockaddr_in addr;
//        bzero(&addr, sizeof(addr));
//        addr.sin_len = sizeof(addr);
//        addr.sin_family = AF_INET;
//        addr.sin_port = htons(3030);
//        addr.sin_addr.s_addr = inet_addr([@"10.9.36.24" UTF8String]);
//        error = bind(udpSocket, (struct sockaddr *)&addr, add_len);
        const char *sendMsg = "Hello from Client";
//        error = connect(udpSocket, (struct sockaddr *)&addr4, add_len);
//        error = send(udpSocket, sendMsg, strlen(sendMsg), 0);
        error = sendto(udpSocket, sendMsg, strlen(sendMsg), 0, (struct sockaddr *)&addr4, add_len);
        
        
        char rev[256];
        error = recvfrom(udpSocket, rev, sizeof(rev), 0, (struct sockaddr *)&addr4, &add_len);
        NSLog(@"%@",[NSString stringWithCString:rev encoding:NSUTF8StringEncoding]);

        close(udpSocket);

同样也解释一下上面的代码，由于前面在介绍CFSocket类实现的时候某些知识已经涵盖了，所以这里就简单过一下实现。

首先，socket和地址的创建和CFSocket的方法大同小异，参数也基本一样，不多解释。

然后就是发送，C语言下有两种方法send（不含地址参数）和sendto（含有地址参数），两种都能实现，但是如果使用send，必须先调用connect去连接服务器。

接收同样有两个recv与recvfrom，也是一个含有地址参数一个不含有。在本例子中都能成功接收消息。

最后介绍一下bind，主要用来给socket绑定发送地址的，如果不使用，那么每次发送时候会随机分配地址。

看一下两边终端的打印：

Eclipse

Xcode

OC完整代码：

//
//  main.m
//  UDPtest
//
//  Created by Jiao Liu on 8/24/16.
//  Copyright © 2016 ChangHong. All rights reserved.
//

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <sys/socket.h>
#import <netinet/in.h>
#import <arpa/inet.h>

void UDPDataCallBack(CFSocketRef s, CFSocketCallBackType callbackType, CFDataRef address, const void *data, void *info)
{
    NSLog(@"%@",[[NSString alloc] initWithData:(__bridge NSData * _Nonnull)(data) encoding:NSUTF8StringEncoding]);
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        
        
//        CFSocketContext context = {0,
//            NULL,
//            NULL,
//            NULL,
//            NULL};
//        
//        CFSocketRef socket = CFSocketCreate(kCFAllocatorDefault, PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, kCFSocketDataCallBack, UDPDataCallBack, &context);
//        
//        struct sockaddr_in addr4;
//        memset(&addr4, 0, sizeof(addr4));
//        addr4.sin_len = sizeof(addr4);
//        addr4.sin_family = AF_INET;
//        addr4.sin_port = htons(8080);
//        addr4.sin_addr.s_addr = inet_addr([@"10.9.36.24" UTF8String]);
//        CFDataRef address = CFDataCreate(kCFAllocatorDefault, (UInt8 *)&addr4, sizeof(addr4));
//
//        
//        const char *data = [@"UDPTest" UTF8String];
//        CFSocketSendData(socket, address, CFDataCreate(kCFAllocatorDefault, (const UInt8*)data, strlen(data)), 1);
//        CFRunLoopRef cfrl = CFRunLoopGetCurrent();
//        CFRunLoopSourceRef source = CFSocketCreateRunLoopSource(kCFAllocatorDefault, socket, 0);
//        CFRunLoopAddSource(cfrl, source, kCFRunLoopDefaultMode);
//        CFRelease(source);
//        CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, 3, false);
        
    
        int udpSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
        struct sockaddr_in addr4;
        bzero(&addr4, sizeof(addr4));
        addr4.sin_len = sizeof(addr4);
        addr4.sin_family = AF_INET;
        addr4.sin_port = htons(8080);
        addr4.sin_addr.s_addr = inet_addr([@"10.9.36.24" UTF8String]);
        socklen_t add_len = sizeof(struct sockaddr_in);
        ssize_t error;
        
//        struct sockaddr_in addr;
//        bzero(&addr, sizeof(addr));
//        addr.sin_len = sizeof(addr);
//        addr.sin_family = AF_INET;
//        addr.sin_port = htons(3030);
//        addr.sin_addr.s_addr = inet_addr([@"10.9.36.24" UTF8String]);
//        error = bind(udpSocket, (struct sockaddr *)&addr, add_len);
        const char *sendMsg = "Hello from Client";
//        error = connect(udpSocket, (struct sockaddr *)&addr4, add_len);
//        error = send(udpSocket, sendMsg, strlen(sendMsg), 0);
        error = sendto(udpSocket, sendMsg, strlen(sendMsg), 0, (struct sockaddr *)&addr4, add_len);
        
        
        char rev[256];
        error = recvfrom(udpSocket, rev, sizeof(rev), 0, (struct sockaddr *)&addr4, &add_len);
        NSLog(@"%@",[NSString stringWithCString:rev encoding:NSUTF8StringEncoding]);

        close(udpSocket);
    }
    return 0;
}

至此，就完成了简单的用OC实现UDP发送、接收数据。😊rz。

OC下UDP发送、接收数据实现

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