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GCDAsynSocket之TCP简析

GCDAsynSocket之TCP简析

作者: alvin_wang | 来源:发表于2018-01-06 09:39 被阅读69次

    GCDAsynSocket是一个开源的基于GCD的异步的socket库。它支持IPV4和IPV6地址,TLS/SSL协议。同时它支持iOS端和Mac端。本篇主要介绍一下GCDAsynSocket中的TCP用法和实现。

    首先通过下面这个方法初始化一个GCDAsynSocket对象。

    - (id)initWithDelegate:(id<GCDAsyncSocketDelegate>)aDelegate delegateQueue:(dispatch_queue_t)dq socketQueue:(dispatch_queue_t)sq;
    

    这里面需要传入代理的对象,代理队列以及socket队列。其中socket队列不能是一个并发的队列,不然读写就乱了。同时为了防止socket队列死锁,通过dispatch_queue_set_specific来为这个队列添加key值。

    dispatch_queue_set_specific(socketQueue, IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey, nonNullUnusedPointer, NULL);
    

    同时这里面初始化了readQueue、writeQueue数组,和一个4K数据缓冲区,后面读写的数据都会先经过这个缓冲区。

    readQueue = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:5];
    currentRead = nil;
        
    writeQueue = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:5];
    currentWrite = nil;
        
    preBuffer = [[GCDAsyncSocketPreBuffer alloc] initWithCapacity:(1024 * 4)];
    

    接着通过下面这个方法建立一个tcp连接:

    - (BOOL)connectToHost:(NSString *)host
               onPort:(uint16_t)port
         viaInterface:(nullable NSString *)interface
          withTimeout:(NSTimeInterval)timeout
                error:(NSError **)errPtr;
    

    你需要传入host,port,timeout等信息。其中interface是一个备用的port,绝大多数情况下只需传nil。它会把里面的操作都放入上面的socketQueue中。
    在这方法里面,先做了一个地址检测。

    NSMutableArray *addresses = [[self class] lookupHost:hostCpy port:port error:&lookupErr];
    

    同时在里面会做一个超时计时器,超时时间为一开始传入的时间。

    - (void)startConnectTimeout:(NSTimeInterval)timeout
    {
        if (timeout >= 0.0)
        {
            connectTimer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, socketQueue);
        
            __weak GCDAsyncSocket *weakSelf = self;
        
            dispatch_source_set_event_handler(connectTimer, ^{ @autoreleasepool {
            #pragma clang diagnostic push
            #pragma clang diagnostic warning "-Wimplicit-retain-self"
        
                __strong GCDAsyncSocket *strongSelf = weakSelf;
                if (strongSelf == nil) return_from_block;
            
                [strongSelf doConnectTimeout];
            
            #pragma clang diagnostic pop
            }});
            dispatch_time_t tt = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(timeout * NSEC_PER_SEC));
            dispatch_source_set_timer(connectTimer, tt, DISPATCH_TIME_FOREVER, 0);
        
            dispatch_resume(connectTimer);
        }
    }
    

    然后尝试去连接这个地址,中间先会做一些ipv4地址和ipv6地址的转换,接着会并发的发送connect()连接。一旦连接成功,就会在didConnect方法中开启读写流连接。一旦进入didConnect方法,就会关闭前面的超时计时器,因为已经建立tcp握手连接。另外通过CFStreamCreatePairWithSocket的读写流连接也都是放在socketQueue中执行的。接着通过registerForStreamCallbacksIncludingReadWrite注册读写的回调。注册完之后会把读写放在一个cfstreamThread线程中进行执行,并且在cfstreamThread加入了通过计时器激活的runloop,用来不停的循环检测。

    [strongSelf lookup:aStateIndex didSucceedWithAddress4:address4 address6:address6];
    --[self connectSocket:socketFD address:address stateIndex:aStateIndex];
    ----connect(socketFD, (const struct sockaddr *)[address bytes], (socklen_t)[address length]);
    ------[strongSelf didConnect:aStateIndex];
    --------createReadAndWriteStream
    ----------CFStreamCreatePairWithSocket(NULL, (CFSocketNativeHandle)socketFD, &readStream, &writeStream);
    ------------registerForStreamCallbacksIncludingReadWrite
    --------------CFReadStreamSetClient(readStream, readStreamEvents, &CFReadStreamCallback, &streamContext)
    --------------CFWriteStreamSetClient(writeStream, writeStreamEvents, &CFWriteStreamCallback, &streamContext)
    ----------------startCFStreamThreadIfNeeded
    ------------------CFReadStreamScheduleWithRunLoop(asyncSocket->readStream, runLoop, kCFRunLoopDefaultMode);
    ------------------CFWriteStreamScheduleWithRunLoop(asyncSocket->writeStream, runLoop, kCFRunLoopDefaultMode);
    

    这样一个连接就建立了。如果连接建立就会回调到这个代理方法中。你可以在里面读写数据。

    - (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(uint16_t)port;
    

    一旦收到服务端返回的数据,就会回调到这个方法。

    - (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag;
    

    参考:CocoaAsyncSocket

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