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相关概念
socket是一个针对TCP和UDP编程的接口，你可以借助它建立TCP连接等。socket是对TCP/IP协议的封装，Socket本身并不是协议，而是一个调用接口（API），通过Socket，我们才能使用TCP/IP协议。Socket的出现只是使得程序员更方便地使用TCP/IP协议栈而已，是对TCP/IP协议的抽象，从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口。
socket连接：socket连接就是所谓的长连接，理论上客户端和服务器端一旦建立起连接将不会主动断掉；但是由于各种环境因素可能会是连接断开，比如说：服务器端或客户端主机down了，网络故障，或者两者之间长时间没有数据传输，网络防火墙可能会断开该连接以释放网络资源。所以当一个socket连接中没有数据的传输，那么为了维持连接需要发送心跳消息~~具体心跳消息格式是开发者自己定义的。
TCP连接的三次握手:
第一次握手：客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求，断开过程需要经过“四次握手”。
socket建立网络连接的步骤
建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket ，另一个运行于服务器端，称为ServerSocket 。
套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。
1。服务器监听：服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态，等待客户端的连接请求。
2。客户端请求：指客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。
3。连接确认：当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时，就响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户端，一旦客户端确认了此描述，双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态，继续接收其他客户端套接字的连接请求。
BSD socket
BSD socket:完全由c语言实现，并且可以在Objective-C代码中使用。
优点：不同平台中易于移植
缺点：
无法访问操作系统内建的网络特性（比如系统范围的VPN）。
更糟糕的是初始化socket连接并不会自动打开设备的Wi-Fi或是蜂窝网络，无线网络会智能的关闭以节省电池电量，任何通信连接都会失败，除非其他网络进程激活了无线网。
CFNetwork对BSD Socket的分装可以激活设备的无线网，所以几乎所有场景都建议使用CFNetwork而不是BSD Socket.
最常用的API:
1.int socket(int, int, int)：创建并初始化新的socket，如果成功放回一个文件描述符，如果失败返回0。
2.int bind(int, const struct sockaddr *, socklen_t)：为指定的地址与端口号分配socket。
3.int listen(int, int) __DARWIN_ALIAS(listen)：用于服务端监听客户端
4.int accept(int, struct sockaddr * __restrict, socklen_t * __restrict)：接受连接请求，将客户端地址存储到clientAddress中。
5.int connect(int, const struct sockaddr *, socklen_t)：连接到指定的服务器。
6.ssize_t send(int, const void *, size_t, int)：在socket上最多发送XX数据。
7.ssize_t recv(int, void *, size_t, int)：在socket上最多读取XX数据。
……
服务端逻辑：如果接收到客户端发送过来”1”，那么回复”你猜！”；客户端发送过来”2”，那么回复”谢谢！”；客户端发送过来”3”，那么回复”对不起！”；客户端发送过来”4”，那么回复”好的！”；客户端发送过来其他的内容，那么一半概率原样回复，一半概率回复”不知道你在说什么！”。
创建服务端：
1.创建socket
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struct sockaddr_in server_addr; server_addr.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in); server_addr.sin_family = AF_INET;//AF_INET互联网地址簇 server_addr.sin_port = htons(port); server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(address); bzero(&server_addr.sin_zero, 8); //创建socket int server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//SOCK_STREAM 有链接 if (server_socket == -1) { perror("socket error!"); return 1; } |
2.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
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int bind_result = bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));if (bind_result == -1) { perror("bind error!"); return 1;} |
3.listen侦听
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if (listen(server_socket, 5)) { perror("listen error!"); return 1;} |
4.接受客户端连接
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int client_socket; socklen_t address_len; struct sockaddr_in client_address; for (; ; ) { address_len = sizeof(client_address); client_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr*)&client_address, &address_len); //1.使用多线程 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ //这个函数进行数据操作 str_echo(client_socket); }); } |
5.接收和发送数据
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char buf[1024];while (1) { bzero(buf, 1024); long byte_num = recv(socket, buf, 1024, 0); if (byte_num < 0) { return; } buf[byte_num] = '\0'; printf("client said:%s\n", buf); char *result; NSString *str = [NSString stringWithCString:buf encoding:NSUTF8StringEncoding]; if ([str isEqualToString:@"1"]) { result = "你猜！"; } else if ([str isEqualToString:@"2"]) { result = "谢谢！"; } else if ([str isEqualToString:@"3"]) { result = "对不起！"; } else if ([str isEqualToString:@"4"]) { result = "好的！"; } else { if (arc4random()%2 == 0) { result = "不知道你在说什么！"; } else { result = buf; } } send(socket, result, 1024, 0);} |
创建客户端：
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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 receive_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(reply_msg, 1024); printf("replay:"); scanf("%s", reply_msg); if (send(server_socket, reply_msg, 1024, 0) == -1) { perror("send error!"); return 1; } bzero(receive_msg, 1024); long byte_num = recv(server_socket, receive_msg, 1024, 0); receive_msg[byte_num] = '\0'; printf("server said:%s\n", receive_msg); } } return 0; |
NSStream 读写文件
Cocoa Streams包含三个相关的类： NSStream、NSInputStream 和NSOutputStream。
NSStream：是个抽象类，定义了一些基本属性和方法；
NSInputStream：是NSStream的子类，可通过它从NSData、File和socket中读取数据流；
NSOutputStream：也是NSStream的子类，可通过它将数据流写入NSData、File和socket。
还可以给stream对象设置Delegate（NSStreamDelegate），如果没有精确了给stream指定Delegate，那么默认将Delegate设置为其自己。
NSStreamDelegate只有一个方法
(void)stream:(NSStream *)aStream handleEvent:(NSStreamEvent)eventCode
NSStreamEventNone :改默认值不代表任何事件
NSStreamEventOpenCompleted :socket被成功打开
NSStreamEventHasBytesAvailable :有可以读取的字节
NSStreamEventHasSpaceAvailable :缓存中可以写入字节
NSStreamEventErrorOccurred :操作出现错误CFReadStreamCopyError()和CFWriteStreamCopyError()会提供更多错误细节
NSStreamEventEndEncountered :socket达到字节流的末尾
通过NSStream对象读数据，可以分为如下步骤完成：
a) 从数据源创建和初始化一个NSStream对象；
b) 配置run loop，并打开stream对象；
c) 响应NSInputStream事件（NSStreamDelegate）；
d) 关闭NSInputStream对象。
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- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; NSString *documentStr = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject]; NSString *dataPath = [documentStr stringByAppendingPathComponent:@"data.txt"]; NSFileManager *manager = [NSFileManager defaultManager]; if ([manager fileExistsAtPath:dataPath]) { self.read = YES; NSLog(@"string:%@", [NSString stringWithContentsOfFile:dataPath encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil]); NSInputStream *inStream = [[NSInputStream alloc] initWithFileAtPath:dataPath]; [inStream setDelegate:self]; [inStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; [inStream open]; } else { if ([manager createFileAtPath:dataPath contents:nil attributes:nil]) { self.read = NO; NSOutputStream *outStream = [[NSOutputStream alloc] initToFileAtPath:dataPath append:YES]; [outStream setDelegate:self]; [outStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; [outStream open]; } else { NSLog(@"文件创建失败！"); } }}#pragma mark - <NSStreamDelegate>代理方法- (void)stream:(NSStream *)aStream handleEvent:(NSStreamEvent)eventCode{ if (self.read) { NSInputStream *inStream = (NSInputStream *)aStream; switch (eventCode) { case NSStreamEventHasBytesAvailable: { uint8_t data[1024]; [inStream read:data maxLength:1024]; printf("%s", data); [inStream close]; [inStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; inStream = nil; } break; case NSStreamEventEndEncountered: { [inStream close]; [inStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; inStream = nil; } break; default: break; } } else{ NSOutputStream *outStream = (NSOutputStream *)aStream; switch (eventCode) { case NSStreamEventHasSpaceAvailable: { uint8_t data[] = "{name:'张三', age:10}"; [outStream write:data maxLength:strlen((char *)data)]; [outStream close]; [outStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; outStream = nil; } break; case NSStreamEventEndEncountered: { [outStream close]; [outStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; outStream = nil; } break; default: break; } }} |
NSStream Socket
NSStream类不支持在IOS平台上创建socket连接，而CFStream支持在IOS平台的socket行为。所以若知道远程主机的DNS或者是IP地址，可以使用CFStreamCreatePairWithSocketToHost函数来创建socket连接，通过该函数创建了CFStream类型为全双工的socket连接，接着可以利用toll-free bridge，将CFStream对象转换为NSStream对象。
通过NSStream对象进行Socket通信，与通过NSStream进行IO操作的步骤基本一样：
a) 创建NSStream对象，通过CFStreamCreatePairWithSocketToHost函数创建CFReadStreamRef 和CFWriteStreamRef 对象；继而将两者转换为NSInputStream 和NSOutputStream 对象；
b) 配置run loop，并打开NSInputStream 和NSOutputStream对象；
c) 响应事件，在Delegate中响应不同的信号；
d) 关闭NSStream对象。
服务端：服务端依然使用上面例子的服务端
客户端的实现：点击1~5这五个按钮，分别从服务端返回不同的数据，进而展示出来。
由于实现相对简单，就不加阐述说明了，实现代码如下：
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- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; [self startSocket:@"127.0.0.1" andPort:11332];}- (void)startSocket:(NSString *)address andPort:(int)port{ CFReadStreamRef readRef; CFWriteStreamRef writeRef; CFStreamCreatePairWithSocketToHost(NULL, (__bridge CFStringRef)address, port, &readRef, &writeRef); NSInputStream *inputStream = (__bridge NSInputStream *)readRef; NSOutputStream *outputStream = (__bridge NSOutputStream *)writeRef; inputStream.delegate = self; outputStream.delegate = self; [inputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; [outputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; [inputStream open]; [outputStream open]; self.outputStream = outputStream;}- (IBAction)sendMsg:(UIButton *)sender { if (sender.currentTitle > 0) { const char *output = sender.currentTitle.UTF8String; [self.outputStream write:(const uint8_t *)output maxLength:strlen(output)]; }}- (void)showMessage:(NSString *)msg{ if (!self.msgLabel) { UIFont *font = [UIFont systemFontOfSize:14]; UIColor *color = [UIColor blackColor]; UIColor *backColor = [UIColor colorWithRed:0 green:0 blue:0 alpha:0.2]; UILabel *label = [[UILabel alloc] init]; label.textColor = color; label.font = font; label.textAlignment = NSTextAlignmentCenter; label.backgroundColor = backColor; self.msgLabel = label; } CGFloat screenW = [UIScreen mainScreen].bounds.size.width; CGFloat screenH = [UIScreen mainScreen].bounds.size.height; CGFloat W = screenW - 16; CGSize size = [msg boundingRectWithSize:CGSizeMake(W, CGFLOAT_MAX) options:NSStringDrawingUsesLineFragmentOrigin attributes:@{NSFontAttributeName:self.msgLabel.font} context:nil].size; W = size.width; CGFloat H = size.height; CGFloat X = (screenW - W)/2; CGFloat Y = (screenH - H)/2; self.msgLabel.frame = CGRectMake(X, Y, W, H); self.msgLabel.text = msg; [self.view addSubview:self.msgLabel]; dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{ [self.msgLabel removeFromSuperview]; });}#pragma mark - <NSStreamDelegate>代理方法- (void)stream:(NSStream *)aStream handleEvent:(NSStreamEvent)eventCode{ switch (eventCode) { case NSStreamEventNone: break; case NSStreamEventOpenCompleted: break; case NSStreamEventHasBytesAvailable: { uint8_t buf[1024]; NSInteger len = 0; NSInputStream *inputStream = (NSInputStream *)aStream; len = [inputStream read:buf maxLength:1024]; if (len) { [self showMessage:[NSString stringWithCString:(const char *)buf encoding:NSUTF8StringEncoding]]; } break; } case NSStreamEventHasSpaceAvailable: break; case NSStreamEventErrorOccurred: { [aStream close]; break; } case NSStreamEventEndEncountered: { [aStream close]; [aStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; aStream = nil; break; } default: break; } |
以上所述是小编给大家介绍的iOS socket网络编程，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问欢迎给我留言，小编会及时回复大的！
原文链接：http://blog.csdn.net/jiuchabaikaishui/article/details/62425730
