轉自http://my.oschina.net/u/1378445/blog/340206
socket簡介
首先讓我們通過一張圖知道socket在哪里？
Socket是應用層與TCP/IP協議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。
tcp和udp的區別
在這里就必須講一下udp和tcp的區別了
TCP：面向連接、傳輸可靠(保證數據正確性,保證數據順序)、用於傳輸大量數據(流模式)、速度慢，建立連接需要開銷較多(時間，系統資源)。
UDP：面向非連接、傳輸不可靠、用於傳輸少量數據(數據包模式)、速度快。
關於TCP是一種流模式的協議，UDP是一種數據報模式的協議，這里要說明一下，TCP是面向連接的，也就是說，在連接持續的過程中，socket中收到的數據都是由同一台主機發出的（劫持什么的不考慮），因此，知道保證數據是有序的到達就行了，至於每次讀取多少數據自己看着辦。
而UDP是無連接的協議，也就是說，只要知道接收端的IP和端口，且網絡是可達的，任何主機都可以向接收端發送數據。這時候，如果一次能讀取超過一個報文的數據，則會亂套。比如，主機A向發送了報文P1，主機B發送了報文P2，如果能夠讀取超過一個報文的數據，那么就會將P1和P2的數據合並在了一起，這樣的數據是沒有意義的。
TCP三次握手和四次揮手
相對於SOCKET開發者，TCP創建過程和連接拆除過程是由TCP/IP協議棧自動創建的。因此開發者並不需要控制這個過程。但是對於理解TCP底層運作機制，相當有幫助。
因此在這里詳細解釋一下這兩個過程。
TCP三次握手
所謂三次握手(Three-way Handshake)，是指建立一個TCP連接時，需要客戶端和服務器總共發送3個包。
三次握手的目的是連接服務器指定端口，建立TCP連接,並同步連接雙方的序列號和確認號並交換 TCP 窗口大小信息.在socket編程中，客戶端執行connect()時。將觸發三次握手。
首先了解一下幾個標志，SYN（synchronous），同步標志，ACK (Acknowledgement），即確認標志，seq應該是Sequence Number，序列號的意思，另外還有四次握手的fin，應該是final，表示結束標志。
第一次握手：客戶端發送一個TCP的SYN標志位置1的包指明客戶打算連接的服務器的端口，以及初始序號X,保存在包頭的序列號(Sequence Number)字段里。
第二次握手：服務器發回確認包(ACK)應答。即SYN標志位和ACK標志位均為1同時，將確認序號(Acknowledgement Number)設置為客戶的序列號加1以，即X+1。
第三次握手：客戶端再次發送確認包(ACK) SYN標志位為0，ACK標志位為1。並且把服務器發來ACK的序號字段+1，放在確定字段中發送給對方.並且在數據段放寫序列號的+1。
tcp四次揮手
TCP的連接的拆除需要發送四個包，因此稱為四次揮手(four-way handshake)。客戶端或服務器均可主動發起揮手動作，在socket
編程中，任何一方執行close()操作即可產生揮手操作。
其實有個問題，為什么連接的時候是三次握手，關閉的時候卻是四次揮手？
因為當Server端收到Client端的SYN連接請求報文后，可以直接發送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應答的，SYN報文是用來同步的。但是關閉連接時，當Server端收到FIN報文時，很可能並不會立即關閉SOCKET，所以只能先回復一個ACK報文，告訴Client端，"你發的FIN報文我收到了"。只有等到我Server端所有的報文都發送完了，我才能發送FIN報文，因此不能一起發送。故需要四步握手。
tcpsocket和udpsocket的具體實現
講了這么久，終於要開始講socket的具體實現了，iOS提供了Socket網絡編程的接口CFSocket，不過這里使用BSD Socket。
tcp和udp的socket是有區別的，這里給出這兩種的設計框架
基本TCP客戶—服務器程序設計基本框架
基本UDP客戶—服務器程序設計基本框架流程圖
常用的Socket類型有兩種：流式Socket（SOCK_STREAM）和數據報式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一種面向連接的Socket，針對於面向連接的TCP服務應用；數據報式Socket是一種無連接的Socket，對應於無連接的UDP服務應用。
1、socket調用庫函數主要有：
創建套接字
Socket(af,type,protocol)建立地址和套接字的聯系
bind(sockid, local addr, addrlen)服務器端偵聽客戶端的請求
listen( Sockid ,quenlen)建立服務器/客戶端的連接 (面向連接TCP）
客戶端請求連接
Connect(sockid, destaddr, addrlen)服務器端等待從編號為Sockid的Socket上接收客戶連接請求
newsockid=accept(Sockid，Clientaddr, paddrlen)發送/接收數據
面向連接：
send(sockid, buff, bufflen) recv( )面向無連接：
sendto(sockid,buff,…,addrlen) recvfrom( )釋放套接字
close(sockid)tcpsocket的具體實現
服務器的工作流程：首先調用socket函數創建一個Socket，然后調用bind函數將其與本機地址以及一個本地端口號綁定，然后調用listen在相應的socket上監聽，當accpet接收到一個連接服務請求時，將生成一個新的socket。服務器顯示該客戶機的IP地址，並通過新的socket向客戶端發送字符串" hi,I am server!"。最后關閉該socket。
#import <Foundation/Foundation.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { // 1 int err; int fd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM , 0); BOOL success=(fd!=-1); // 1 // 2 if (success) { NSLog(@"socket success"); struct sockaddr_in addr; memset(&addr, 0, sizeof(addr)); addr.sin_len=sizeof(addr); addr.sin_family=AF_INET; // ======================================================================= addr.sin_port=htons(1024); // ============================================================================ addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; err=bind(fd, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)); success=(err==0); } // 2 // ============================================================================ if (success) { NSLog(@"bind(綁定) success"); err=listen(fd, 5);//開始監聽 success=(err==0); } // ============================================================================ //3 if (success) { NSLog(@"listen success"); while (true) { struct sockaddr_in peeraddr; int peerfd; socklen_t addrLen; addrLen=sizeof(peeraddr); NSLog(@"prepare accept"); peerfd=accept(fd, (struct sockaddr *)&peeraddr, &addrLen); success=(peerfd!=-1); // ============================================================================ if (success) { NSLog(@"accept success,remote address:%s,port:%d",inet_ntoa(peeraddr.sin_addr),ntohs(peeraddr.sin_port)); char buf[1024]; ssize_t count; size_t len=sizeof(buf); do { count=recv(peerfd, buf, len, 0); NSString* str = [NSString stringWithCString:buf encoding:NSUTF8StringEncoding]; NSLog(@"%@",str); } while (strcmp(buf, "exit")!=0); } // ============================================================================ close(peerfd); } } //3 } return 0; }客戶端的工作流程：首先調用socket函數創建一個Socket，然后調用bind函數將其與本機地址以及一個本地端口號綁定，請求連接服務器，通過新的socket向客戶端發送字符串" hi,I am client!"。最后關閉該socket。
// // main.m // kewai_SocketClient // #import <Foundation/Foundation.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #import <arpa/inet.h> int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { // 1 int err; int fd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); BOOL success=(fd!=-1); struct sockaddr_in addr; // 1 // 2 if (success) { NSLog(@"socket success"); memset(&addr, 0, sizeof(addr)); addr.sin_len=sizeof(addr); addr.sin_family=AF_INET; addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; err=bind(fd, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)); success=(err==0); } // 2 //3 if (success) { //============================================================================ struct sockaddr_in peeraddr; memset(&peeraddr, 0, sizeof(peeraddr)); peeraddr.sin_len=sizeof(peeraddr); peeraddr.sin_family=AF_INET; peeraddr.sin_port=htons(1024); // peeraddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; peeraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("172.16.10.120"); // 這個地址是服務器的地址， socklen_t addrLen; addrLen =sizeof(peeraddr); NSLog(@"connecting"); err=connect(fd, (struct sockaddr *)&peeraddr, addrLen); success=(err==0); if (success) { // struct sockaddr_in addr; err =getsockname(fd, (struct sockaddr *)&addr, &addrLen); success=(err==0); //============================================================================ //============================================================================ if (success) { NSLog(@"connect success,local address:%s,port:%d",inet_ntoa(addr.sin_addr),ntohs(addr.sin_port)); char buf[1024]; do { printf("input message:"); scanf("%s",buf); send(fd, buf, 1024, 0); } while (strcmp(buf, "exit")!=0); } } else{ NSLog(@"connect failed"); } } // ============================================================================ //3 } return 0; }udpsocket的具體實現
下面是udpsocket的具體實現
服務器的工作流程：首先調用socket函數創建一個Socket，然后調用bind函數將其與本機地址以及一個本地端口號綁定，接收到一個客戶端時，服務器顯示該客戶端的IP地址，並將字串返回給客戶端。
/* *UDP/IP應用編程接口（API） *服務器的工作流程：首先調用socket函數創建一個Socket，然后調用bind函數將其與本機 *地址以及一個本地端口號綁定，接收到一個客戶端時，服務器顯示該客戶端的IP地址，並將字串 *返回給客戶端。 */ #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<netinet/in.h> #import <arpa/inet.h> int main(int argc,char **argv) { int ser_sockfd; int len; //int addrlen; socklen_t addrlen; char seraddr[100]; struct sockaddr_in ser_addr; /*建立socket*/ ser_sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(ser_sockfd<0) { printf("I cannot socket success\n"); return 1; } /*填寫sockaddr_in 結構*/ addrlen=sizeof(struct sockaddr_in); bzero(&ser_addr,addrlen); ser_addr.sin_family=AF_INET; ser_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); ser_addr.sin_port=htons(1024); /*綁定客戶端*/ if(bind(ser_sockfd,(struct sockaddr *)&ser_addr,addrlen)<0) { printf("connect"); return 1; } while(1) { bzero(seraddr,sizeof(seraddr)); len=recvfrom(ser_sockfd,seraddr,sizeof(seraddr),0,(struct sockaddr*)&ser_addr,&addrlen); /*顯示client端的網絡地址*/ printf("receive from %s\n",inet_ntoa(ser_addr.sin_addr)); /*顯示客戶端發來的字串*/ printf("recevce:%s",seraddr); /*將字串返回給client端*/ sendto(ser_sockfd,seraddr,len,0,(struct sockaddr*)&ser_addr,addrlen); } }客戶端的工作流程：首先調用socket函數創建一個Socket，填寫服務器地址及端口號，從標准輸入設備中取得字符串，將字符串傳送給服務器端，並接收服務器端返回的字符串。最后關閉該socket。
/* *UDP/IP應用編程接口（API） *客戶端的工作流程：首先調用socket函數創建一個Socket，填寫服務器地址及端口號， *從標准輸入設備中取得字符串，將字符串傳送給服務器端，並接收服務器端返回的字 *符串。最后關閉該socket。 */ #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<netinet/in.h> #include <netinet/in.h> #import <arpa/inet.h> int GetServerAddr(char * addrname) { printf("please input server addr:"); scanf("%s",addrname); return 1; } int main(int argc,char **argv) { int cli_sockfd; int len; socklen_t addrlen; char seraddr[14]; struct sockaddr_in cli_addr; char buffer[256]; GetServerAddr(seraddr); /* 建立socket*/ cli_sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(cli_sockfd<0) { printf("I cannot socket success\n"); return 1; } /* 填寫sockaddr_in*/ addrlen=sizeof(struct sockaddr_in); bzero(&cli_addr,addrlen); cli_addr.sin_family=AF_INET; cli_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(seraddr); //cli_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); cli_addr.sin_port=htons(1024); bzero(buffer,sizeof(buffer)); /* 從標准輸入設備取得字符串*/ len=read(STDIN_FILENO,buffer,sizeof(buffer)); /* 將字符串傳送給server端*/ sendto(cli_sockfd,buffer,len,0,(struct sockaddr*)&cli_addr,addrlen); /* 接收server端返回的字符串*/ len=recvfrom(cli_sockfd,buffer,sizeof(buffer),0,(struct sockaddr*)&cli_addr,&addrlen); //printf("receive from %s\n",inet_ntoa(cli_addr.sin_addr)); printf("receive: %s",buffer); close(cli_sockfd); }
最后，整篇文章只能用一句話形容，懶婆娘的裹腳布，又長又臭，不過本文的作用是讓我們了解socket的一些原理以及底層基本的結構，其實iOS的socket實現是特別簡單的，我一直都在用github的開源類庫cocoaasyncsocket，地址是https://github.com/robbiehanson/CocoaAsyncSocket，cocoaasyncsocket是支持tcp和udp的，具體操作方法就不介紹了。