Socket編程
一、網絡各個協議：TCP/IP、SOCKET、HTTP等
網絡七層由下往上分別為物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
其中物理層、數據鏈路層和網絡層通常被稱作媒體層，是網絡工程師所研究的對象；
傳輸層、會話層、表示層和應用層則被稱作主機層，是用戶所面向和關心的內容。
http協議 對應於應用層
tcp協議 對應於傳輸層
ip協議 對應於網絡層
三者本質上沒有可比性。 何況HTTP協議是基於TCP連接的。
TCP/IP是傳輸層協議，主要解決數據如何在網絡中傳輸；而HTTP是應用層協議，主要解決如何包裝數據。
我 們在傳輸數據時，可以只使用傳輸層（TCP/IP），但是那樣的話，由於沒有應用層，便無法識別數據內容，如果想要使傳輸的數據有意義，則必須使用應用層 協議，應用層協議很多，有HTTP、FTP、TELNET等等，也可以自己定義應用層協議。WEB使用HTTP作傳輸層協議，以封裝HTTP文本信息，然 后使用TCP/IP做傳輸層協議將它發送到網絡上。Socket是對TCP/IP協議的封裝，Socket本身並不是協議，而是一個調用接口（API），通過Socket，我們才能使用TCP/IP協議。
二、Http和Socket連接區別
相信不少初學手機聯網開發的朋友都想知道Http與Socket連接究竟有什么區別，希望通過自己的淺顯理解能對初學者有所幫助。
2.1、TCP連接
要想明白Socket連接，先要明白TCP連接。手機能夠使用聯網功能是因為手機底層實現了TCP/IP協議，可以使手機終端通過無線網絡建立TCP連接。TCP協議可以對上層網絡提供接口，使上層網絡數據的傳輸建立在“無差別”的網絡之上。
建立起一個TCP連接需要經過“三次握手”：
第一次握手：客戶端發送syn包(syn=j)到服務器，並進入SYN_SEND狀態，等待服務器確認；
第二次握手：服務器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時自己也發送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時服務器進入SYN_RECV狀態；
第三次握手：客戶端收到服務器的SYN＋ACK包，向服務器發送確認包ACK(ack=k+1)，此包發送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。
握 手過程中傳送的包里不包含數據，三次握手完畢后，客戶端與服務器才正式開始傳送數據。理想狀態下，TCP連接一旦建立，在通信雙方中的任何一方主動關閉連 接之前，TCP 連接都將被一直保持下去。斷開連接時服務器和客戶端均可以主動發起斷開TCP連接的請求，斷開過程需要經過“四次握手”（過程就不細寫了，就是服務器和客 戶端交互，最終確定斷開）
2.2、HTTP連接
HTTP協議即超文本傳送協議(HypertextTransfer Protocol )，是Web聯網的基礎，也是手機聯網常用的協議之一，HTTP協議是建立在TCP協議之上的一種應用。
HTTP連接最顯著的特點是客戶端發送的每次請求都需要服務器回送響應，在請求結束后，會主動釋放連接。從建立連接到關閉連接的過程稱為“一次連接”。
1）在HTTP 1.0中，客戶端的每次請求都要求建立一次單獨的連接，在處理完本次請求后，就自動釋放連接。
2）在HTTP 1.1中則可以在一次連接中處理多個請求，並且多個請求可以重疊進行，不需要等待一個請求結束后再發送下一個請求。
由 於HTTP在每次請求結束后都會主動釋放連接，因此HTTP連接是一種“短連接”，要保持客戶端程序的在線狀態，需要不斷地向服務器發起連接請求。通常的 做法是即時不需要獲得任何數據，客戶端也保持每隔一段固定的時間向服務器發送一次“保持連接”的請求，服務器在收到該請求后對客戶端進行回復，表明知道客 戶端“在線”。若服務器長時間無法收到客戶端的請求，則認為客戶端“下線”，若客戶端長時間無法收到服務器的回復，則認為網絡已經斷開。
三、SOCKET原理
3.1、套接字（socket）概念
套接字（socket）是通信的基石，是支持TCP/IP協議的網絡通信的基本操作單元。它是網絡通信過程中端點的抽象表示，包含進行網絡通信必須的五種信息：連接使用的協議，本地主機的IP地址，本地進程的協議端口，遠地主機的IP地址，遠地進程的協議端口。
應 用層通過傳輸層進行數據通信時，TCP會遇到同時為多個應用程序進程提供並發服務的問題。多個TCP連接或多個應用程序進程可能需要通過同一個 TCP協議端口傳輸數據。為了區別不同的應用程序進程和連接，許多計算機操作系統為應用程序與TCP／IP協議交互提供了套接字(Socket)接口。應 用層可以和傳輸層通過Socket接口，區分來自不同應用程序進程或網絡連接的通信，實現數據傳輸的並發服務。
3.2 、建立socket連接
建立Socket連接至少需要一對套接字，其中一個運行於客戶端，稱為ClientSocket，另一個運行於服務器端，稱為ServerSocket。
套接字之間的連接過程分為三個步驟：服務器監聽，客戶端請求，連接確認。
服務器監聽：服務器端套接字並不定位具體的客戶端套接字，而是處於等待連接的狀態，實時監控網絡狀態，等待客戶端的連接請求。
客戶端請求：指客戶端的套接字提出連接請求，要連接的目標是服務器端的套接字。為此，客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務器的套接字，指出服務器端套接字的地址和端口號，然后就向服務器端套接字提出連接請求。
連 接確認：當服務器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求時，就響應客戶端套接字的請求，建立一個新的線程，把服務器端套接字的描述發給客戶 端，一旦客戶端確認了此描述，雙方就正式建立連接。而服務器端套接字繼續處於監聽狀態，繼續接收其他客戶端套接字的連接請求。
3.3、SOCKET連接與TCP連接
創建Socket連接時，可以指定使用的傳輸層協議，Socket可以支持不同的傳輸層協議（TCP或UDP），當使用TCP協議進行連接時，該Socket連接就是一個TCP連接。
3.4、Socket連接與HTTP連接
由 於通常情況下Socket連接就是TCP連接，因此Socket連接一旦建立，通信雙方即可開始相互發送數據內容，直到雙方連接斷開。但在實際網絡應用 中，客戶端到服務器之間的通信往往需要穿越多個中間節點，例如路由器、網關、防火牆等，大部分防火牆默認會關閉長時間處於非活躍狀態的連接而導致 Socket 連接斷連，因此需要通過輪詢告訴網絡，該連接處於活躍狀態。
而HTTP連接使用的是“請求—響應”的方式，不僅在請求時需要先建立連接，而且需要客戶端向服務器發出請求后，服務器端才能回復數據。
很 多情況下，需要服務器端主動向客戶端推送數據，保持客戶端與服務器數據的實時與同步。此時若雙方建立的是Socket連接，服務器就可以直接將數據傳送給 客戶端；若雙方建立的是HTTP連接，則服務器需要等到客戶端發送一次請求后才能將數據傳回給客戶端，因此，客戶端定時向服務器端發送連接請求，不僅可以 保持在線，同時也是在“詢問”服務器是否有新的數據，如果有就將數據傳給客戶端。
這里我們使用Socket實現一個聊天室的功能，關於服務器這里的就不介紹了
一：再頭文件中第一輸入流和輸出流和一個消息數組
1 @interface ViewController ()<NSStreamDelegate,UITextFieldDelegate,UITableViewDataSource,UITableViewDelegate>{
2 NSInputStream *_inputStream;//對應輸入流
3 NSOutputStream *_outputStream;//對應輸出流
4 }
5 @property (weak, nonatomic) IBOutlet NSLayoutConstraint *inputViewConstraint;
6 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UITableView *tableView;
7
8 @property (nonatomic, strong) NSMutableArray *chatMsgs;//聊天消息數組
9
10 @end
懶加載這個消息數組
1 -(NSMutableArray *)chatMsgs{
2 if (!_chatMsgs) {
3 _chatMsgs = [NSMutableArray array];
4 }
5
6 return _chatMsgs;
7 }
二：實現輸入輸出流的監聽
1 -(void)stream:(NSStream *)aStream handleEvent:(NSStreamEvent)eventCode{
2 NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
3
4 // NSStreamEventOpenCompleted = 1UL << 0,//輸入輸出流打開完成
5 // NSStreamEventHasBytesAvailable = 1UL << 1,//有字節可讀
6 // NSStreamEventHasSpaceAvailable = 1UL << 2,//可以發放字節
7 // NSStreamEventErrorOccurred = 1UL << 3,// 連接出現錯誤
8 // NSStreamEventEndEncountered = 1UL << 4// 連接結束
9 switch (eventCode) {
10 case NSStreamEventOpenCompleted:
11 NSLog(@"輸入輸出流打開完成");
12 break;
13 case NSStreamEventHasBytesAvailable:
14 NSLog(@"有字節可讀");
15 [self readData];
16 break;
17 case NSStreamEventHasSpaceAvailable:
18 NSLog(@"可以發送字節");
19 break;
20 case NSStreamEventErrorOccurred:
21 NSLog(@" 連接出現錯誤");
22 break;
23 case NSStreamEventEndEncountered:
24 NSLog(@"連接結束");
25
26 // 關閉輸入輸出流
27 [_inputStream close];
28 [_outputStream close];
29
30 // 從主運行循環移除
31 [_inputStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
32 [_outputStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
33 break;
34 default:
35 break;
36 }
37
38 }
三：鏈接服務器
1 - (IBAction)connectToHost:(id)sender {
2 // 1.建立連接
3 NSString *host = @"127.0.0.1";
4 int port = 12345;
5
6 // 定義C語言輸入輸出流
7 CFReadStreamRef readStream;
8 CFWriteStreamRef writeStream;
9 CFStreamCreatePairWithSocketToHost(NULL, (__bridge CFStringRef)host, port, &readStream, &writeStream);
10
11 // 把C語言的輸入輸出流轉化成OC對象
12 _inputStream = (__bridge NSInputStream *)(readStream);
13 _outputStream = (__bridge NSOutputStream *)(writeStream);
14
15
16 // 設置代理
17 _inputStream.delegate = self;
18 _outputStream.delegate = self;
19
20
21 // 把輸入輸入流添加到主運行循環
22 // 不添加主運行循環 代理有可能不工作
23 [_inputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
24 [_outputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
25
26 // 打開輸入輸出流
27 [_inputStream open];
28 [_outputStream open];
29 }
四：登陸
1 - (IBAction)loginBtnClick:(id)sender {
2
3 // 登錄
4 // 發送用戶名和密碼
5 // 在這里做的時候，只發用戶名，密碼就不用發送
6
7 // 如果要登錄，發送的數據格式為 "iam:zhangsan";
8 // 如果要發送聊天消息，數據格式為 "msg:did you have dinner";
9
10 //登錄的指令
11 NSString *loginStr = @"iam:zhangsan";
12
13 //把Str轉成NSData
14 NSData *data = [loginStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
15
16
17 [_outputStream write:data.bytes maxLength:data.length];
18 }
五：讀取服務器數據
1 #pragma mark 讀了服務器返回的數據
2 -(void)readData{
3
4 //建立一個緩沖區 可以放1024個字節
5 uint8_t buf[1024];
6
7 // 返回實際裝的字節數
8 NSInteger len = [_inputStream read:buf maxLength:sizeof(buf)];
9
10 // 把字節數組轉化成字符串
11 NSData *data = [NSData dataWithBytes:buf length:len];
12
13 // 從服務器接收到的數據
14 NSString *recStr = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
15
16 NSLog(@"%@",recStr);
17
18 [self reloadDataWithText:recStr];
19
20 }
六：發送數據
1 -(BOOL)textFieldShouldReturn:(UITextField *)textField{
2
3 NSString *text = textField.text;
4
5 NSLog(@"%@",text);
6 // 聊天信息
7 NSString *msgStr = [NSString stringWithFormat:@"msg:%@",text];
8
9 //把Str轉成NSData
10 NSData *data = [msgStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
11
12 // 刷新表格
13 [self reloadDataWithText:msgStr];
14
15 // 發送數據
16 [_outputStream write:data.bytes maxLength:data.length];
17
18 // 發送完數據，清空textField
19 textField.text = nil;
20
21 return YES;
22 }
七：實現數據的顯示，並且每發送一次消息都會滾動到對應的位置
1 -(void)reloadDataWithText:(NSString *)text{
2 [self.chatMsgs addObject:text];
3
4 [self.tableView reloadData];
5
6 // 數據多，應該往上滾動
7 NSIndexPath *lastPath = [NSIndexPath indexPathForRow:self.chatMsgs.count - 1 inSection:0];
8 [self.tableView scrollToRowAtIndexPath:lastPath atScrollPosition:UITableViewScrollPositionBottom animated:YES];
9 }
10
11 #pragma mark 表格的數據源
12
13 -(NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section{
14 return self.chatMsgs.count;
15 }
16
17
18 - (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
19 {
20 static NSString *ID = @"Cell";
21 UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:ID];
22
23 cell.textLabel.text = self.chatMsgs[indexPath.row];
24
25 return cell;
26 }
27
28 -(void)scrollViewWillBeginDragging:(UIScrollView *)scrollView{
29 [self.view endEditing:YES];
30 }
八：監聽鍵盤的改變
1 // 監聽鍵盤
2 [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(kbFrmWillChange:) name:UIKeyboardWillChangeFrameNotification object:nil];
3 }
4
5
6 -(void)kbFrmWillChange:(NSNotification *)noti{
7 NSLog(@"%@",noti.userInfo);
8
9 // 獲取窗口的高度
10
11 CGFloat windowH = [UIScreen mainScreen].bounds.size.height;
12
13
14
15 // 鍵盤結束的Frm
16 CGRect kbEndFrm = [noti.userInfo[UIKeyboardFrameEndUserInfoKey] CGRectValue];
17 // 獲取鍵盤結束的y值
18 CGFloat kbEndY = kbEndFrm.origin.y;
19
20
21 self.inputViewConstraint.constant = windowH - kbEndY;
22 }