iOS 之 socket
2015-08-29 18:59
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公司项目有用到socket，所以这几天学习了下，发现确实socket通信优势还是蛮大的，以前做的网络这块都是用的HTTP，也就是请求--响应这种应答式的方式。这种的话如果是比较小的项目还是蛮合适的，能够节省资源。但是比较大的项目的话就比较劣势了，而用socket就比较好，因为项目中网络请求比较多，时不时的需要发请求，socket的响应速度比HTTP要快，用户体验会要好很多。
socket其实就是tcp连接，当客户端与服务端三次握手之后就一直连着，所以他的响应速度会比HTTP的应答式快。
研究了一下C语言的socket，直接上代码，下面演示一个一对一的socket服务端对客户端的demo：
服务端：
首先是sockaddr_in 这个结构体是用来保存socket地址的，具体参数基本看得懂
接下来是创建socket，使用的是socket()这个API创建的，具体参数以后在讲
然后是socket绑定地址也就是刚刚创建的sockaddr_in这个结构体，用bind()这个API绑定
接下来是监听这个socket了，用listen()这个API，注意监听的socket是只用来监听的，不能用来读写数据
监听之后就是新建一个socket用来读写数据了，用accept()这个API
最后就是读写数据嘛，分别用send()，recv()者两个API
代码如下：
基本步骤和服务端一样，
首先保存创建socket地址，不同的是客户端需要写服务端的IP地址
然后是创建socket，绑定地址
接下来和服务端不同，需要连接服务端，所以用到connect()这个API来连接服务端
连接之后就是读写数据了
代码如下：
上面讲的是C语言的socket，下面来讲一下OC的socket，其实很多都是C的，不过是对其进行了一层封装
首先服务端：
基本步骤和C语言的一样
创建socket用的是CFSocketCreate()；基本参数见代码
然后是创建保存地址
然后是绑定地址，用的是CFSocketSetAddress()这个API
然后就是和C语言不同的地方了，OC由于有runloop，不向C语言一样需要自己写一个死循环，所以需要将socket加入runloop中去，不断的监听
接下来是回调，这个是在创建socket的时候绑定的回调，同样需要重新创建一个socket来管理数据的读写，不过OC可以直接交给CFSocketNativeHandle这个类去处理，同样的数据流也有CFStream这个类去处理，他的子类可以分别管理读写流
代码如下：
客户端：
步骤和服务端差不多
直接上代码：
Socket基本就是这样了，还有一个牛人封装好的一个socket，用起来确实简单多了，不过坏处是有很多不需要的代码，所以需要自己去优化，也直接上代码吧：
服务端：
客户端代码：
socket其实就是tcp连接，当客户端与服务端三次握手之后就一直连着，所以他的响应速度会比HTTP的应答式快。
研究了一下C语言的socket，直接上代码，下面演示一个一对一的socket服务端对客户端的demo：
服务端：
首先是sockaddr_in 这个结构体是用来保存socket地址的，具体参数基本看得懂
接下来是创建socket，使用的是socket()这个API创建的，具体参数以后在讲
然后是socket绑定地址也就是刚刚创建的sockaddr_in这个结构体，用bind()这个API绑定
接下来是监听这个socket了，用listen()这个API，注意监听的socket是只用来监听的，不能用来读写数据
监听之后就是新建一个socket用来读写数据了，用accept()这个API
最后就是读写数据嘛，分别用send()，recv()者两个API
代码如下：
/*
C语言 socket
*/
struct sockaddr_in server_addr;
server_addr.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
server_addr.sin_family = AF_INET;//Address families AF_INET互联网地址簇
server_addr.sin_port = htons(11332);
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
bzero(&(server_addr.sin_zero),8);
//创建socket
int server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//SOCK_STREAM 有连接
if (server_socket == -1) {
perror("socket error");
return 1;
}
//绑定socket：将创建的socket绑定到本地的IP地址和端口，此socket是半相关的，只是负责侦听客户端的连接请求，并不能用于和客户端通信
int bind_result = bind(server_socket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
if (bind_result == -1) {
perror("bind error");
return 1;
}
//listen侦听 第一个参数是套接字，第二个参数为等待接受的连接的队列的大小，在connect请求过来的时候,完成三次握手后先将连接放到这个队列中，直到被accept处理。如果这个队列满了，且有新的连接的时候，对方可能会收到出错信息。
if (listen(server_socket, 5) == -1) {
perror("listen error");
return 1;
}
struct sockaddr_in client_address;
socklen_t address_len;
int client_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr *)&client_address, &address_len);
//返回的client_socket为一个全相关的socket，其中包含client的地址和端口信息，通过client_socket可以和客户端进行通信。
if (client_socket == -1) {
perror("accept error");
return -1;
}
char recv_msg[1024];
char reply_msg[1024];
while (1) {
bzero(recv_msg, 1024);
bzero(reply_msg, 1024);
printf("reply:");
scanf("%s",reply_msg);
send(client_socket, reply_msg, 1024, 0);
long byte_num = recv(client_socket,recv_msg,1024,0);
recv_msg[byte_num] = '\0';
printf("client said:%s\n",recv_msg);
}客户端：基本步骤和服务端一样，
首先保存创建socket地址，不同的是客户端需要写服务端的IP地址
然后是创建socket，绑定地址
接下来和服务端不同，需要连接服务端，所以用到connect()这个API来连接服务端
连接之后就是读写数据了
代码如下：
/*
C语言 socket
*/
struct sockaddr_in server_addr;
server_addr.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(11332);
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
bzero(&(server_addr.sin_zero),8);
int server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (server_socket == -1) {
perror("socket error");
return 1;
}
char recv_msg[1024];
char reply_msg[1024];
if (connect(server_socket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr_in))==0) {
//connect 成功之后，其实系统将你创建的socket绑定到一个系统分配的端口上，且其为全相关，包含服务器端的信息，可以用来和服务器端进行通信。
while (1) {
bzero(recv_msg, 1024);
bzero(reply_msg, 1024);
long byte_num = recv(server_socket,recv_msg,1024,0);
recv_msg[byte_num] = '\0';
printf("server said:%s\n",recv_msg);
printf("reply:");
scanf("%s",reply_msg);
if (send(server_socket, reply_msg, 1024, 0) == -1) {
perror("send error");
}
}
}上面讲的是C语言的socket，下面来讲一下OC的socket，其实很多都是C的，不过是对其进行了一层封装
首先服务端：
基本步骤和C语言的一样
创建socket用的是CFSocketCreate()；基本参数见代码
然后是创建保存地址
然后是绑定地址，用的是CFSocketSetAddress()这个API
然后就是和C语言不同的地方了，OC由于有runloop，不向C语言一样需要自己写一个死循环，所以需要将socket加入runloop中去，不断的监听
接下来是回调，这个是在创建socket的时候绑定的回调，同样需要重新创建一个socket来管理数据的读写，不过OC可以直接交给CFSocketNativeHandle这个类去处理，同样的数据流也有CFStream这个类去处理，他的子类可以分别管理读写流
代码如下：
-(int)setupSocket
{
CFSocketContext sockContext = {0, // 结构体的版本，必须为0
(__bridge void *)(self),
NULL, // 一个定义在上面指针中的retain的回调， 可以为NULL
NULL,
NULL};
_socket = CFSocketCreate(kCFAllocatorDefault, // 为新对象分配内存，可以为nil
PF_INET, // 协议族，如果为0或者负数，则默认为PF_INET
SOCK_STREAM, // 套接字类型，如果协议族为PF_INET,则它会默认为SOCK_STREAM
IPPROTO_TCP, // 套接字协议，如果协议族是PF_INET且协议是0或者负数，它会默认为IPPROTO_TCP
kCFSocketAcceptCallBack, // 触发回调函数的socket消息类型，具体见Callback Types
SocketConnectionAcceptedCallBack, // 上面情况下触发的回调函数
&sockContext // 一个持有CFSocket结构信息的对象，可以为nil
);
if (NULL == _socket) {
NSLog(@"Cannot create socket!");
return 0;
}
int optval = 1;
setsockopt(CFSocketGetNative(_socket), SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, // 允许重用本地地址和端口
(void *)&optval, sizeof(optval));
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 = htonl(INADDR_ANY);
CFDataRef address = CFDataCreate(kCFAllocatorDefault, (UInt8 *)&addr4, sizeof(addr4));
if (kCFSocketSuccess != CFSocketSetAddress(_socket, address))
{
NSLog(@"Bind to address failed!");
if (_socket)
CFRelease(_socket);
_socket = NULL;
return 0;
}
CFRunLoopRef cfRunLoop = CFRunLoopGetCurrent();
CFRunLoopSourceRef source = CFSocketCreateRunLoopSource(kCFAllocatorDefault, _socket, 0);
CFRunLoopAddSource(cfRunLoop, source, kCFRunLoopCommonModes);
CFRunLoopRun();
CFRelease(source);
return 1;
}//回调
static void SocketConnectionAcceptedCallBack(CFSocketRef socket,
CFSocketCallBackType type,
CFDataRef address,
const void *data, void *info) {
if (kCFSocketAcceptCallBack == type)
{
// 本地套接字句柄
CFSocketNativeHandle nativeSocketHandle = *(CFSocketNativeHandle *)data;
uint8_t name[SOCK_MAXADDRLEN];
socklen_t nameLen = sizeof(name);
if (0 != getpeername(nativeSocketHandle, (struct sockaddr *)name, &nameLen)) {
NSLog(@"error");
exit(1);
}
CFReadStreamRef iStream;
CFWriteStreamRef oStream;
// 创建一个可读写的socket连接
CFStreamCreatePairWithSocket(kCFAllocatorDefault, nativeSocketHandle, &iStream, &oStream);
if (iStream && oStream)
{
CFStreamClientContext streamContext = {0, info, NULL, NULL};
if (!CFReadStreamSetClient(iStream, kCFStreamEventHasBytesAvailable,readStream, &streamContext))
{
exit(1);
}
if (!CFWriteStreamSetClient(oStream, kCFStreamEventCanAcceptBytes, writeStream, &streamContext))
{
exit(1);
}
CFReadStreamScheduleWithRunLoop(iStream, CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode);
CFWriteStreamScheduleWithRunLoop(oStream, CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode);
CFReadStreamOpen(iStream);
CFWriteStreamOpen(oStream);
} else
{
close(nativeSocketHandle);
}
}
}
// 读取数据
void readStream(CFReadStreamRef stream, CFStreamEventType eventType, void *clientCallBackInfo)
{
UInt8 buff[1024*4];
NSMutableData *recvData = [NSMutableData data];
while (1) {
CFIndex count = CFReadStreamRead(stream, buff, 1024*4);
if (count==0 || count == -1) {
}else{
[recvData appendBytes:buff length:count];
if (!CFReadStreamHasBytesAvailable(stream)) {
break;
}
}
}
NSString *recvString = [[NSString alloc]initWithData:recvData encoding:NSUTF8StringEncoding];
///根据delegate显示到主界面去
NSString *strMsg = [[NSString alloc]initWithFormat:@"客户端传来消息：%@",recvString];
// CSocketServer *info = (__bridge CSocketServer*)clientCallBackInfo;
// [info ShowMsgOnMainPage:strMsg];
NSLog(@"%@",strMsg);
// char *str = "你好 Client";
NSString *string = @"你好 Client\n";
NSData *data = [string dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
NSMutableData *data1 = [NSMutableData dataWithData:data];
// uint8_t * uin8b = (uint8_t *)str;
const uint8_t * uin8b = data1.bytes;
if (outputStream != NULL)
{
while (1) {
if (data1.length>0 && CFWriteStreamCanAcceptBytes(outputStream)) {
CFIndex writeLength = CFWriteStreamWrite(outputStream, uin8b, data1.length);
if (writeLength == 0 || writeLength == -1) {
}else{
[data1 replaceBytesInRange:NSMakeRange(0, writeLength) withBytes:NULL length:0];
}
}else{
break;
}
}
}
else {
NSLog(@"Cannot send data!");
}
}
void writeStream (CFWriteStreamRef stream, CFStreamEventType eventType, void *clientCallBackInfo)
{
outputStream = stream;
}客户端：
步骤和服务端差不多
直接上代码：
-(void)CreateConnect:(NSString*)strAddress
{
CFSocketContext sockContext = {0, // 结构体的版本，必须为0
(__bridge void *)(self),
NULL, // 一个定义在上面指针中的retain的回调， 可以为NULL
NULL,
NULL};
_socket = CFSocketCreate(kCFAllocatorDefault, // 为新对象分配内存，可以为nil
PF_INET, // 协议族，如果为0或者负数，则默认为PF_INET
SOCK_STREAM, // 套接字类型，如果协议族为PF_INET,则它会默认为SOCK_STREAM
IPPROTO_TCP, // 套接字协议，如果协议族是PF_INET且协议是0或者负数，它会默认为IPPROTO_TCP
kCFSocketConnectCallBack, // 触发回调函数的socket消息类型，具体见Callback Types
TCPClientConnectCallBack, // 上面情况下触发的回调函数
&sockContext // 一个持有CFSocket结构信息的对象，可以为nil
);
if(_socket != NULL)
{
struct sockaddr_in addr4; // IPV4
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([strAddress UTF8String]); // 把字符串的地址转换为机器可识别的网络地址
// 把sockaddr_in结构体中的地址转换为Data
CFDataRef address = CFDataCreate(kCFAllocatorDefault, (UInt8 *)&addr4, sizeof(addr4));
CFSocketConnectToAddress(_socket, // 连接的socket
address, // CFDataRef类型的包含上面socket的远程地址的对象
-1 // 连接超时时间，如果为负，则不尝试连接，而是把连接放在后台进行，如果_socket消息类型为kCFSocketConnectCallBack，将会在连接成功或失败的时候在后台触发回调函数
);
CFRunLoopRef cRunRef = CFRunLoopGetCurrent(); // 获取当前线程的循环
// 创建一个循环，但并没有真正加如到循环中，需要调用CFRunLoopAddSource
CFRunLoopSourceRef sourceRef = CFSocketCreateRunLoopSource(kCFAllocatorDefault, _socket, 0);
CFRunLoopAddSource(cRunRef, // 运行循环
sourceRef, // 增加的运行循环源, 它会被retain一次
kCFRunLoopCommonModes // 增加的运行循环源的模式
);
CFRelease(sourceRef);
NSLog(@"connect ok");
}
}
// socket回调函数，同客户端
static void TCPClientConnectCallBack(CFSocketRef socket, CFSocketCallBackType type, CFDataRef address, const void *data, void *info)
{
if (kCFSocketAcceptCallBack == type)
{
// 本地套接字句柄
CFSocketNativeHandle nativeSocketHandle = *(CFSocketNativeHandle *)data;
uint8_t name[SOCK_MAXADDRLEN];
socklen_t nameLen = sizeof(name);
if (0 != getpeername(nativeSocketHandle, (struct sockaddr *)name, &nameLen)) {
NSLog(@"error");
exit(1);
}
CFReadStreamRef iStream;
CFWriteStreamRef oStream;
// 创建一个可读写的socket连接
CFStreamCreatePairWithSocket(kCFAllocatorDefault, nativeSocketHandle, &iStream, &oStream);
if (iStream && oStream)
{
CFStreamClientContext streamContext = {0, info, NULL, NULL};
if (!CFReadStreamSetClient(iStream, kCFStreamEventHasBytesAvailable,readStream, &streamContext))
{
exit(1);
}
if (!CFWriteStreamSetClient(oStream, kCFStreamEventCanAcceptBytes, writeStream, &streamContext))
{
exit(1);
}
CFReadStreamScheduleWithRunLoop(iStream, CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode);
CFWriteStreamScheduleWithRunLoop(oStream, CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode);
CFReadStreamOpen(iStream);
CFWriteStreamOpen(oStream);
} else
{
close(nativeSocketHandle);
}
}
}
// 读取数据
void readStream(CFReadStreamRef stream, CFStreamEventType eventType, void *clientCallBackInfo)
{
UInt8 buff[1024*4];
NSMutableData *recvData = [NSMutableData data];
while (1) {
CFIndex count = CFReadStreamRead(stream, buff, 1024*4);
if (count==0 || count == -1) {
}else{
[recvData appendBytes:buff length:count];
if (!CFReadStreamHasBytesAvailable(stream)) {
break;
}
}
}
NSString *recvString = [[NSString alloc]initWithData:recvData encoding:NSUTF8StringEncoding];
///根据delegate显示到主界面去
NSString *strMsg = [[NSString alloc]initWithFormat:@"客户端传来消息：%@",recvString];
// CSocketServer *info = (__bridge CSocketServer*)clientCallBackInfo;
// [info ShowMsgOnMainPage:strMsg];
NSLog(@"%@",strMsg);
// char *str = "你好 Client";
NSString *string = @"你好 Client\n";
NSData *data = [string dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
NSMutableData *data1 = [NSMutableData dataWithData:data];
// uint8_t * uin8b = (uint8_t *)str;
const uint8_t * uin8b = data1.bytes;
if (outputStream != NULL)
{
while (1) {
if (data1.length>0 && CFWriteStreamCanAcceptBytes(outputStream)) {
CFIndex writeLength = CFWriteStreamWrite(outputStream, uin8b, data1.length);
if (writeLength == 0 || writeLength == -1) {
}else{
[data1 replaceBytesInRange:NSMakeRange(0, writeLength) withBytes:NULL length:0];
}
}else{
break;
}
}
}
else {
NSLog(@"Cannot send data!");
}
}
void writeStream (CFWriteStreamRef stream, CFStreamEventType eventType, void *clientCallBackInfo)
{
outputStream = stream;
}Socket基本就是这样了，还有一个牛人封装好的一个socket，用起来确实简单多了，不过坏处是有很多不需要的代码，所以需要自己去优化，也直接上代码吧：
服务端：
-(void)start{
asyncSocket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self];
NSError *err = nil;
if (![asyncSocket acceptOnPort:8080 error:&err]) {
return;
}
NSLog(@"开始监听");
}
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didAcceptNewSocket:(AsyncSocket *)newSocket
{
NSLog(@"%s", __func__);
self.clientAsycSocket = newSocket;
}
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port{
NSLog(@"%s",__func__);
[sock readDataWithTimeout:-1 tag:0];
NSData *aData=[@"Hi there server" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
[sock writeData:aData withTimeout:-1 tag:0];
}
//读取数据
-(void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag
{
NSString *aStr=[[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"aStr==%@",aStr);
}
//是否加密
-(void)onSocketDidSecure:(AsyncSocket *)sock
{
NSLog(@"onSocket:%p did go a secure line:YES",sock);
}
//遇到错误时关闭连接
-(void)onSocket:(AsyncSocket *)sock willDisconnectWithError:(NSError *)err
{
NSLog(@"onSocket:%p will disconnect with error:%@",sock,err);
}
//断开连接
-(void)onSocketDidDisconnect:(AsyncSocket *)sock
{
NSLog(@"onSocketDidDisconnect:%p",sock);
}
- (void )dealloc
{
NSLog(@"%s", __func__);
}客户端代码：
-(void)start{
asyncSocket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self];
NSError *err = nil;
if(![asyncSocket connectToHost:@"127.0.0.1" onPort:8080 error:&err])
{
NSLog(@"Error: %@", err);
}
// NSData *aData=[@"Hi there" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
// [asyncSocket writeData:aData withTimeout:-1 tag:0];
}
//建立连接
-(void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port
{
NSLog(@"onScoket:%p did connecte to host:%@ on port:%d",sock,host,port);
// NSData *aData=[@"Hi there" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
// [sock writeData:aData withTimeout:-1 tag:0];
[sock readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}
//读取数据
-(void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag
{
NSString *aStr=[[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"aStr==%@",aStr);
NSData *aData=[@"Hi there" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
[sock writeData:aData withTimeout:-1 tag:0];
[sock readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}
//是否加密
-(void)onSocketDidSecure:(AsyncSocket *)sock
{
NSLog(@"onSocket:%p did go a secure line:YES",sock);
}
//遇到错误时关闭连接
-(void)onSocket:(AsyncSocket *)sock willDisconnectWithError:(NSError *)err
{
NSLog(@"onSocket:%p will disconnect with error:%@",sock,err);
}
//断开连接
-(void)onSocketDidDisconnect:(AsyncSocket *)sock
{
NSLog(@"onSocketDidDisconnect:%p",sock);
}
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