一、 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。
一個Socket是一對IP地址和端口。
Socket可以看成在兩個程序進行通訊連接中的一個端點,一個程序將一段信息寫入Socket中,該Socket將這段信息發送給另外一個Socket中,使這段信息能傳送到其他程序中。你可以這么理解:socket是進程之間用來對話的中間層工具。
二、 socket的作用
應用層通過傳輸層進行數據通信時,TCP和UDP會遇到同時為多個應用程序進程提供並發服務的問題。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協議交互提供了稱為套接字(Socket)的接口,區分不同應用程序進程間的網絡通信和連接。socket(套接字)是對 TCP/IP 或者UDP/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。通過這個API程序員在開發網絡應用程序的時候,就可以不用關心底層是怎么實現的,減輕開發的難度。

三、 socket的實現方式
1 、 socket的實現方式
生成套接字,socket是一個中間層工具,它存在於操作系統的內核。電腦上的進程為了真正通過socket來發送/接受數據,socket必須和一個能夠進行數據傳送的接口連接起來,再通過那個接口送出數據。這個接口就是端口,而這個連接的過程就叫做綁定。應用層就可以和傳輸層通過套接字接口(API),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。
假設有兩個主機要進行通信 Host A和Host B
Host A上的程序A將一段信息寫入Socket中,Socket的內容被Host A的網絡管理軟件訪問,並將這段信息通過Host A的網絡接口卡發送到Host B,Host B的網絡接口卡接收到這段信息后,傳送給Host B的網絡管理軟件,網絡管理軟件將這段信息保存在Host B的Socket中,然后程序B才能在Socket中閱讀這段信息。
2、 Socket連接的實現方式
要通過互聯網進行通信,至少需要一對套接字,一個運行於客戶機端,稱之為ClientSocket,另一個運行於服務器端,稱之為serverSocket。
基於Tcp協議的Socket通訊類似於B/S架構,面向連接,但不同的是服務器端可以向客戶端主動推送消息。
先從服務器端說起。服務器端先初始化Socket,然后與端口綁定(bind),對端口進行監聽(listen),調用accept阻塞,等待客戶端連接。在這時如果有個客戶端初始化一個Socket,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(connect),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,它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,連接就建立好了。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。

基於Udp協議是無連接模式通訊,占用資源少,響應速度快,延時低。至於可靠性,可通過應用層的控制來滿足。(不可靠連接)
建立一個套接字(Socket)、綁定服務器端IP地址及端口號--服務器端、通過SendTo()方法向指定主機發送消息(需提供主機IP地址及端口)、通過ReciveFrom()方法接收指定主機發送的消息(需提供主機IP地址及端口)

四、 Socket與TCP/IP的關系
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。
socket則是對TCP/IP協議的封裝和應用(程序員層面上)。也可以說,TPC/IP協議是傳輸層協議,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。關於TCP/IP和HTTP協議的關系,網絡有一段比較容易理解的介紹:
“我們在傳輸數據時,可以只使用(傳輸層)TCP/IP協議,但是那樣的話,如 果沒有應用層,便無法識別數據內容,如果想要使傳輸的數據有意義,則必須使用到應用層協議,應用層協議有很多,比如HTTP、FTP、TELNET等,也 可以自己定義應用層協議。WEB使用HTTP協議作應用層協議,以封裝HTTP文本信息,然后使用TCP/IP做傳輸層協議將它發到網絡上。”
我們平時說的最多的socket是什么呢,實際上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。 實際上,Socket跟TCP/IP協議沒有必然的聯系。Socket編程接口在設計的時候,就希望也能適應其他的網絡協議。所以說,Socket的出現 只是使得程序員更方便地使用TCP/IP協議棧而已,是對TCP/IP協議的抽象,從而形成了我們知道的一些最基本的函數接口,比如create、 listen、connect、accept、send、read和write等等。網絡有一段關於socket和TCP/IP協議關系的說法比較容易理解:
“TCP/IP只是一個協議棧,就像操作系統的運行機制一樣,必須要具體實現,同時還要提供對外的操作接口。這個就像操作系統會提供標准的編程接口,比如win32編程接口一樣,TCP/IP也要提供可供程序員做網絡開發所用的接口,這就是Socket編程接口。”
實際上,傳輸層的TCP是基於網絡層的IP協議的,而應用層的HTTP協議又是基於傳輸層的TCP協議的,而Socket本身不算是協議,就像上面所說,它只是提供了一個針對TCP或者UDP編程的接口。socket是對端口通信開發的工具,它要更底層一些.
