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  • iOS 网络编程 TCP/UDP HTTP

    一、HTTP协议的主要特点:

    1. CS模式 
    2. 简单快速:只需要传送请求方法和路径。(常用方法有GET,HEAD,POST) 
    3. 灵活:任意对象都可以,类型由Content-Type加以标记 
    4. 无连接、无状态 即每次连接只处理一个请求,对于事务处理没有记忆能力 
    http表示要通过HTTP协议来定位网络资源;host表示合法的Internet主机域名或者IP地址;port制定一个端口号,为空时使用缺省端口号80;abs_path指定请求资源的URI;如果URL中没有给出abs_path,那么当它作为请求URI时,必须以“/”的形式给出(此过程由浏览器完成)。

    二、TCP/UDP区别和联系 
    1.TCP是面向连接的可靠的传输控制协议,UDP是面向非连接的用户数据报协议. 
    2.TCP(三次握手保证相对可靠性)可传大量数据,速度相对比较慢,UDP一次性传输少量对可靠性要求不高的数据,速度比较快 
    tcp一般用于音频、视频等数据的传输,资源能耗比较小,对可靠性要求不高,即使丢失一两条数据也不会产生太大影响。

    三、Socket连接和Http连接的区别 
    1.http是基于socket之上的,socket是一套完成tcp和udp协议的接口 
    2.HTTP协议:简单对象访问协议,对应于应用层 ,HTTP协议是基于TCP连接的 
    3.tcp协议: 对应于传输层 
    4.ip协议: 对应于网络层  
    TCP/IP是传输层协议,主要解决数据如何在网络中传输;而HTTP是应用层协议,主要解决如何包装数据。 
    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。 
    http是短连接,客户端向服务端发送一次请求,服务端响应后连接即断掉;socket是长连接,一般情况下,如果服务器端或者客户端主机down了,网络故障,或者两者长时间没有数据传输,连接可能会断。所以当以个socket连接中没有数据的传输,为了维持连接需要发送心跳消息。

    四、三次握手的过程不再赘述,主要来了解下socket建立网络连接的步骤 
    建立socket连接至少需要一堆套接字,其中一个运行于客户端,另一个运行于服务端(ClientSocket、ServerSocket) 
    套接字建立连接的过程分为三步: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。

    五、HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应,在请求结束后,会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。

     

    AsyncSocket是IOS下专门用于socket套接字开发的开源库,它封装了CFNetwork/BSD Socket.提供了异步的开发模型和简便的开发接口。它支持TCP/UDP,支持UDP组播 

    AsyncSocket支持GCD/Runloop模式 支持ARC 使用时需要增加两个库 CFNetwork.frame和Security.frame

    六、UDP编程 
    server端流程: 
    1. socket创建套接字 
    2. bind绑定port 
    3. recv接收、send发送数据 
    4. close关闭socket套接字 
    client端流程 
    1.socket创建套接字 
    2.bind绑定port端口(可选) 
    3. recv接收 send发送数据 
    4. close关闭socket套机制

    UDP编程涉及到 ip和字符串的转化如下
    /*绑定ip地址 */
    inet_pton(AF_INET,"192.168.101.2",&addr.sin_addr);
    /*把地址sin_addr转化成字符串ipBuf*/
    inet_ntop(AF_INET,&srcaddr.sin_addr,ipBuf,16);

    UDP基本API 
    1. 创建UDP的套接字int sd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); 
    2. 设置端口可以重用 int nOptval = 1;  
    ret = setsockopt(sd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,(const void*)&nOptval,sizeof(int));
     
    3. 绑定端口 ret = bind(sd,(struct sockaddr *)&addr,addrlen); 
    4. 给某个地址发送数据ssize_t sendLen = sendto(sd,res,strlen(res),0,(struct sockaddr *)&srcaddr,sizeof(srcaddr)); 
    5. 接收来自sd的数据ssize_t recvLen = recvfrom(sd,&info,sizeof(info),0,(struct sockaddr *)&srcaddr,&addrlen); 
    6. 关闭套接字 Close(sd);

    UDP 编程示例 
    server端 : 新建工程 Cococa Application 引入AsyncSocket 
    引入头文件 #import “AsyncUdpSocket.h” 以及代理 AsyncUdpSocketDelegate

      _udpSocketServer = [[AsyncUdpSocket alloc] initWithDelegate:self];
        //绑定端口 用于标识socket对象
        if(![_udpSocketServer bindToPort:5678 error:nil]){
    
            NSLog(@"绑定失败");
        }
    
        //监听状态 是否有客户端发送来的消息
        [_udpSocketServer receiveWithTimeout:-1 tag:100];
    

    代理回调

    #pragma maek- socketDelegate
    //收到消息时的回调
    -(BOOL)onUdpSocket:(AsyncUdpSocket *)sock didReceiveData:(NSData *)data withTag:(long)tag fromHost:(NSString *)host port:(UInt16)port{
    
        NSLog(@"port:%d",port);
        NSString* messege = [[NSString alloc]initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
        NSLog(@"recieve:%@",messege);
        [sock receiveWithTimeout:-1 tag:200];
        return YES;
    
    }

    上述代码即可实现简单的UDPServer端 

    UDPClient 代码(简单示例) 
    同样的要声明UDP对象 然后发送消息

    NSString* messege = @"UDPClient 消息";
        NSData* data = [messege dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        /*
         *发送消息
         host: 制定服务器的ip地址
         port: 服务器的端口
         -1 不限时发送
         tag 对此次操作的标记
         */
        [_clientSocket sendData:data toHost:@"127.0.0.1" port:5678 withTimeout:-1 tag:0];
    /*发送成功的回调方法是*/
    - (void)onUdpSocket:(AsyncUdpSocket *)sock didSendDataWithTag:(long)tag{
        NSLog(@"发送成功!");
    }
    

    TCP编程 
    server端流程 
    1. socket创建socket套接字 
    2. bind绑定port端口 
    3. listen监听端口 
    4. close关闭socket套机制 
    client端流程 
    1.socket创建套接字 
    2.bind绑定port端口(可选) 
    3.connect服务器端口 
    4.close关闭socket套机制

    了解下 tcp的重传策略: TCP用于控制数据段是否需要重传的依据是设立重发定时器。在发送一个数据段的同时启动一个重发定时器,AC(Ackonowlegement)就关闭该定时器,如果在定时器超时前没有收到确认,则重传该数据段。在选择重发时间的过程中,TCP必须具有自适应性。它需要根据互联网当时的通信情况,给出合适的数据重发。

    TCP编程实例 
    server  
    1.引入头文件 #import “AsyncSocket.h” AsyncSocketDelegate

       _tcpServer = [[AsyncSocket alloc]initWithDelegate:self];
        //服务端对应的ip地址和端口,_serverSocket负责监听是否有客户端接入
        //[_tcpServer acceptOnInterface:@"127.0.0.1" port:5678 error:nil];
        //服务端负责监听是否有客户端接入此端口,host可以缺省不写
    
        [_tcpServer acceptOnPort:5678 error:nil];

    2.发现有客户端接入时响应

    -(void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didAcceptNewSocket:(AsyncSocket *)newSocket{
    
        NSLog(@"new socket host:%@ port:%d",newSocket.connectedHost,newSocket.connectedPort);
        //将新生成的socket对象加入数组中
        [_array addObject:newSocket];
        //负责不限时的监听客户端是否发送消息过来
        [newSocket readDataWithTimeout:-1 tag:1];
    
    }

    3 收到客户端发送过来的消息时

    -(void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag{
    
        NSString *message = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
        NSLog(@"receive:%@",message);
        //告诉sock,继续监听客户端
        [sock readDataWithTimeout:-1 tag:2];
     }
    

    4连接的客户端长时间不活跃时触发下面的方法

    - (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock willDisconnectWithError:(NSError *)err{
        NSLog(@"willDisconnect!");
    }

    5 断开连接时

    //已经断开连接
    - (void)onSocketDidDisconnect:(AsyncSocket *)sock{
        NSLog(@"%s",__FUNCTION__);//__FUNCTION__ 能够打印出当前函数的名称,一般用于对程序进行暴力调试时
    }

    client编程 
    1. 初始化一个AsyncSocket对象 
    _clientSocket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self]; 
    2. 与指定的服务器进行连接

    if (!_clientSocket) {
            //创建一个客户端对象,并设置delegate
            _clientSocket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self];
        }
        //先判断是否与指定服务器连接
        if ([_clientSocket isConnected]) {
            //断开连接
            [_clientSocket disconnect];
        }
        //与指定服务器连接
        //connectToHost 服务端的ip地址
        //port 服务端的端口:端口的值可随意约定
        [_clientSocket connectToHost:@"127.0.0.1" onPort:5678 error:nil];
    

    3.发送消息

     NSString *message = @"hello server!";
        //将数据转换成data
        NSData *data = [message dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        //将data发给服务器
        //data 发送的数据, timeout:-1  不限时发送, tag,对此次交互的标记
        [_clientSocket writeData:data withTimeout:-1 tag:0];
    

    4.回调方法

    //当客户端与服务端连接成功时,调用此方法
    - (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port{
        NSLog(@"与服务器:%@ %d 相连接",host,port);
    }
    //消息发送成功后,调用此方法
    - (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didWriteDataWithTag:(long)tag{
        NSLog(@"send!");
    }
    

    点解此处下载 demo 
    今天主要是tcp和udp的编程 明天更新 http和流媒体

    iOS中的TCP,UDP,socket的学习

    先贴一下之前学习过的代码:

    加入CFNetwork.framework,去github上下载AsyncSocket

    TCP

    - (void)viewDidLoad
    {
        [super viewDidLoad];
    
        recvArray = [[NSMutableArray alloc] init];
        //服务端
        recvSocket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self];
        //客户端
        sendSocket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self];
        
        //服务端开始等待别的客户端的链接
        //65535     >5000
        [recvSocket acceptOnPort:5678 error:nil];
        //那么什么时候接受到了链接
    }
    
    //调用这个方法就证明接受到了一个链接
    - (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didAcceptNewSocket:(AsyncSocket *)newSocket{
        [recvArray addObject:newSocket];
        //等待客户端发送数据
        [newSocket readDataWithTimeout:-1 tag:100];
        //什么时候读取到了数据
    }
    
    //调用这个方法就证明接受到了客户端发送的数据
    - (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag{
        NSString* str = [[[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease];
        contentView.text = [NSString stringWithFormat:@"%@
    对方说:%@",contentView.text,str];
        //继续等待服务端发送数据
        [sock readDataWithTimeout:-1 tag:100];
    }
    
    //=============
    
    //调用这个方法的时候,就证明链接成功
    - (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port{
    
    }
    
    - (void)sendText:(id)sender{
        //如果没链接,那么去链接服务端
        if (sendSocket.isConnected == NO) {
            [sendSocket connectToHost:ipField.text onPort:5678 withTimeout:60 error:nil];
            //什么时候知道链接成功
        }
        
            
        NSData* data = [sendField.text dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        //发送数据
        [sendSocket writeData:data withTimeout:60 tag:100];
        //什么时候知道数据发送成功
    }
    
    
    //调用这个方法,就证明数据发送成功
    - (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didWriteDataWithTag:(long)tag{
        
    }
    

    UDP

    - (void)viewDidLoad
    {
        [super viewDidLoad];
    	
        recvSocket = [[AsyncUdpSocket alloc] initWithDelegate:self];
        //绑定端口
        [recvSocket bindToPort:5888 error:nil];
        
        sendSocket = [[AsyncUdpSocket alloc] initWithDelegate:self];
        [sendSocket bindToPort:5999 error:nil];
        
        //等待接受数据
        [recvSocket receiveWithTimeout:-1 tag:100];
        //什么时候接受到了数据
        
    }
    //调用这个方法的时候证明接收到了数据
    - (BOOL)onUdpSocket:(AsyncUdpSocket *)sock didReceiveData:(NSData *)data withTag:(long)tag fromHost:(NSString *)host port:(UInt16)port{
        
        NSString* str = [[[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease];
        contentView.text = [NSString stringWithFormat:@"%@
    %@:%@",contentView.text,host,str];
        [recvSocket receiveWithTimeout:-1 tag:100];
        
        return YES;
    }
    
    - (void)sendText:(id)sender{
        NSData* data = [sendField.text dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        //发送数据
        [sendSocket sendData:data toHost:ipField.text port:5888 withTimeout:60 tag:100];
        //什么时候发送成功
    }
    
    //这里就发送成功了
    - (void)onUdpSocket:(AsyncUdpSocket *)sock didSendDataWithTag:(long)tag{
        
    }
    
    首先说一下他们直接的联系,UDP和TCP就像声明的一个协议,是需要传送的东西也就是内容,而scoket就像是一个通道,用于传送这些内容,也就是用socket来实现。
    UDP:UDP是一种面向无连接的用户数据报服务(user data protocol),不需要和服务器也能交互,只需要知道ip和监听端口,不需要链接没有目的的socket,只是将数据报投递出去,不管接收方是否成功接收到,因此是一种不可靠的传输,可能会造成数据丢包,但由于这些特征,传输效率要优于TCP。

    TCP:TCP是一种面向连接的传输控制协议(transform contorl protocol),必须要和服务器交互,具有高安全性,可靠性,需要和服务器进行三次握手,能根据具体网络拥堵情况进行延时。
    Socket:Socket有两种连接操作方式,面向连接的和面向无连接的。使用UDP就是面向无连接的,使用TCP就是面向连接的。使用UDP无需要指定一个socket目的地,而是用TCP必须要指定一个socket目的地,需要进行预链接,否则连接不到。
    socket就像是API,二UDP/TCP就是协议,使用scoket来实现内容的传送。

     TCP的3次握手:

    建立起一个TCP连接需要经过“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”(过程就不细写了,就是服务器和客户端交互,最终确定断开)

    网络上已经有编写好的开源类库GCDAsyncSocket 和GCDAsyncUdpSocket  这是GCD版的  比AsyncSocket 和AsyncUdpSocket估计要好用点 用法也很简单,跟http很类似  只要指定服务器的ip和端口 然后再实现各种回调就行,原生态实现正在摸索。。。。。socket默认情况下就是采用TCP协议,创建之后通信双方的socket会一直保持连接,除非手动close或因为网络原因close,所以,此种状况对服务器而言是有一定资源消耗的,这种模式只适应与对服务器小规模的访问,特别是对于实时性很高的应用,如视频直播、呼叫系统等,而http一般都是短连接的,一次请求完之后客户端便会于服务端端开连接
       http是凌驾于socket之上的高级协议,而socket是比较底层的通讯方式,只是建立了一个连接通道,具体上面传输什么样的数据,按照什么格式传输,需要你自己定义,所以这就需要重新编写定义服务端与客户端的所应遵循的规定,而http已经被前人们定义使用过了

    先去github的网站下载最新的包,然后先看看介绍。写的比较详细了

    https://github.com/robbiehanson/CocoaAsyncSocket/wiki/Intro_GCDAsyncSocket

    网上很多都是老版本的帖子。官方已经推出了GCDAsyncSocket来代替以前老的AsyncSocket。

    我的项目是no-ARC的,这个框架只有arc的版本。所以引入GCDAsyncSocket的.h和.m文件后,修改xcode中项目的属性。

    1)targets中“build settings”中找到Compiler for c/c++/Objective-c的选项。改为Apple LLVM compiler 3.0 只要是3.0或以上就可以;

    2)在“build phases”中“compile sources”中找到GCDAsyncSocket.m,增加参数-fobj-arc;

    3)引入GCDAsyncSocket所需要的框架,CFNetwork和security这两个。

    知识补充:

    使用Socket进行C/S结构编程,连接过程

     1

    服 务器端监听某个端口是否有连接请求。服务器端程序处于堵塞状态,直到客户端向服务器端发出连接请求,服务器端接受请求程序才能向下运行。一旦连接建立起 来,通过Socket可以获得输入输出流对象。借助于输入输出流对象就可以实现与客户端的通讯,最后不要忘记关闭Socket和释放一些资源(包括:关闭 输入输出流)。

    客户端流程是先指定要通讯的服务器IP地址、端口和采用的传输协议(TCP或UDP),向服务器发出连接请求,服务器有应答请求之后,就会建立连接。之后与服务器端是一样的了。

    在iOS中,客户端Socket编程可以使用的技术有三种:

    1 使用NSStream。面向Objective-C语言的实现,由苹果提供的Foundation框架提供的API;

    2 使用CFStream。面向C语言的实现,由苹果提供的Core Foundation框架提供的API;

    BSD Socket。 也叫伯克利套接字(Berkeley Socket),是Unix平台下广泛使用的Socket编程。它是面向C语言实现 的,完全使用C编写,使用起来比较麻烦。它是伯克利加州大学(University of California, Berkeley)的学生开发的。

    在iOS中,服务器端Socket编程可以使用技术有二种:

    1 使用CFStream。面向C语言的实现,由苹果提供的Core Foundation框架提供的API;

    2 BSD Socket。 也叫伯克利套接字(Berkeley Socket),是Unix平台下广泛使用的Socket编程。它是面向C语言实 现的,完全使用C编写的,使用起来比较麻烦。它是伯克利加州大学(University of California, Berkeley)的学生开发的。

     
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