iOS___Socket 實現即時通信詳解


1、AsyncSocket介紹

   如果需要在項目中像QQ微信一樣做到即時通訊,必須使用socket通訊。

iOS中Socket編程的方式:

    BSD  Socket :

BSD Socket 是 UNIX 系統中通用的網絡接口,它不僅支持各種不同的網絡類型,而且也是一種內部進程之間的通信機制。而iOS系統其實本質就是 UNIX ,所以可以用,但是比較復雜。

 

    CFSocket  :

CFSocket是蘋果提供給我們的使用 Socket 的方式,但是用起來還是會不太順手。當然想使用的話,可以細細研究一下。

 

  AsyncSocket :

第三方開源庫,首選方式,也是在開發項目中經常會用的。

 

    選擇AsyncSocket的原因:

iphone 的  CFNetwork編程比較復雜。使用 AsyncSocket 開源庫來開發相對較簡單,幫助我們封裝了很多東西。

    環境:

  下載AsyncSocket:

https://github.com/robbiehanson/CocoaAsyncSocket 類庫,將 RunLoop 文件夾下的 AsyncSocket.h、AsyncSocket.m、  AsyncUdpSocket.h、 AsyncUdpSocket.m 文件拷貝到自己的項目中,添加 CFNetwork.framework,  再使用 socket 的文件頭

    #import <sys/socket.h>

    #import <netinet/in.h>

    #import <arpa/inet.h>

    #import <unistd.h>

 

2AsyncSocket詳解

在實際開發中,主要的任務是開發客戶端。所以下面主要詳解客戶端的整個連接建立過程,以及在說明時候回調哪些函數。

   常用方法:

1、建立連接

- (int)connectServer:(NSString *)hostIP port:(int)hostPort

 

2、連接成功后,會回調的函數

- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port

 

3、發送數據

- (void)writeData:(NSData *)data withTimeout:(NSTimeInterval)timeout tag:(long)tag;

 

4、接受數據

-(void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag

 

5、斷開連接

- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock willDisconnectWithError:(NSError *)err

- (void)onSocketDidDisconnect:(AsyncSocket *)sock

 

主要就是上述的幾個方法,只是說在真正開發當中,很可能我們在收發數據的時候,我們收發的數據並不僅僅是一個字符串包裝成 NSData 即可,我們很可能會發送結構體等類型,這個時候我們就需要和服務器端的人員協作來開發:定義怎樣的結構體

 

3、使用方法詳解

即時通訊最大的特點就是實時性,基本感覺不到延時或是掉線,所以必須對 socket 的連接進行監視與檢測,在斷線時進行重新連接,如果用戶退出登錄,要將 socket 手動關閉,否則對服務器會造成一定的負荷。

一般來說,一個用戶(對於iOS來說也就是我們的項目中)只能有一個正在連接的 socket,所以這個 socket 變量必須是全局的,這里可以考慮使用單例或是 AppDelegate 進行數據共享,首選使用單例。如果對一個已經連接的 socket 對象再次進行連接操作,會拋出異常(不可對已經連接的socket進行連接)程序崩潰,所以在連接 socket 之前要對 socket 對象的連接狀態進行判斷。

 

使用 socket 進行即時通訊還有一個必須的操作,即時服務器發送心跳包,每隔一段時間對服務器發送長連接指令(指令不唯一,由服務器指定,包括使用 socket 發送消息,發送的數據和格式都是由服務器指定),如果沒有收到服務器的返回消息, AsyncSocket 會得到失去連接的消息,我們可以在失去連接的回調方法里進行重新連接。

 

  聲明socket變量:

@property (nonatomic, strong) AsyncSocket *socket; // socket

@property (nonatomic, copy ) NSString *socketHost; // socket的Host

@property (nonatomic, assign) UInt16 socketPort; // socket的prot

 

   連接(長連接)

-(void)socketConnectHost;// socket連接,

連接時host與port都是由服務器指定。

 // socket連接

-(void)socketConnectHost{

self.socket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self];

NSError *error = nil;

[self.socket connectToHost:self.socketHost onPort:self.socketPort withTimeout:3 error:&error];

}

 

   心跳

心跳通過計時器來實現 

@property (nonatomic, retain) NSTimer *connectTimer; // 計時器

實現連接成功回調的方法,並在此方法中初始化定時器,定時向服務器發送一次請求,保持連接

#pragma mark - 連接成功回調

-(void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port {

 

NSLog(@"socket連接成功"); // 每隔30s像服務器發送心跳包

self.connectTimer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:30 target:self selector:@selector(longConnectToSocket) userInfo:nil repeats:YES];

// 在longConnectToSocket方法中進行長連接需要向服務器發送的訊息

[self.connectTimer fire];

 }

 

斷開連接:

失去連接由幾種情況,服務器斷開,用戶主動cut,還可能有如QQ其他設備登錄被掉線的情況,不管那種情況,我們都能收到 socket 回調方法返回給我們的訊息,如果是用戶退出登錄或是程序退出而需要手動cut,我們在cut前對 socket 的 userData 賦予一個值來標記為用戶退出,這樣我們可以在收到斷開信息時判斷究竟是什么原因導致的掉線

在.h文件中聲明一個枚舉類型

enum{

SocketOfflineByServer,//服務器掉線,默認為0

SocketOfflineByUser, //用戶主動cut

};

定義並實現斷開方法

-(void)cutOffSocket; // 斷開socket連接

 

// 切斷socket

-(void)cutOffSocket{

self.socket.userData = SocketOfflineByUser;// 聲明是由用戶主動切斷

[self.connectTimer invalidate];

[self.socket disconnect];

}

    重連

實現代理方法

-(void)onSocketDidDisconnect:(AsyncSocket *)sock {

    NSLog(@"sorry the connect is failure %ld",sock.userData);

          if (sock.userData == SocketOfflineByServer) {

               // 服務器掉線,重連

               [self socketConnectHost];

           } else if (sock.userData == SocketOfflineByUser) {

              // 如果由用戶斷開,不進行重連

                return;

      }

}

 

    發送數據:

我們補充上文心跳連接未完成的方法

// 心跳連接

 

-(void)longConnectToSocket{

// 根據服務器要求發送固定格式的數據,假設為指令@"longConnect",但是一般不會是這么簡單的指令

NSString *longConnect = @"longConnect";

NSData *dataStream = [longConnect dataUsingEncoding:

NSUTF8StringEncoding];

[self.socket writeData:dataStream withTimeout:1 tag:1];

}

 

socket發送數據是以棧的形式存放,所有數據放在一個棧中,存取時會出現粘包的現象,所以很多時候服務器在收發數據時是以先發送內容字節長度,再發送內容的形式,得到數據時也是先得到一個長度,再根據這個長度在棧中讀取這個長度的字節流,如果是這種情況,發送數據時只需在發送內容前發送一個長度,發送方法與發送內容一樣,假設長度是8

 

NSData *dataStream = [@8 dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

[self.socket writeData:dataStream withTimeout:1 tag:1];

 

接收數據:

為了能時刻接收 socket 的消息,我們在長連接方法中進行讀取數據

[self.socket readDataWithTimeout:30 tag:0];

如果得到數據,會調用回調方法

 

-(void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag {

// 對得到的data值進行解析與轉換即可

[self.socket readDataWithTimeout:30 tag:0];

}

 

【備注】關於NSData對象

無論 SOCKET 收發都采用 NSData 對象。

NSData 主要是帶一個 (id)data 指向的數據空間和長度 length。 

 

NSString 轉換成NSData 對象

NSData* xmlData = [@"testdata" dataUsingEncoding:

NSUTF8StringEncoding];

 

NSData 轉換成NSString對象

NSData * data;

NSString *result = [[NSString alloc] initWithData:data  encoding:

NSUTF8StringEncoding];

 


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