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    一、什么是Socket

    套接字是网络应用程序接口,由传输层提供的应用进程和网络间的接入口.其中IP地址指定主机,端口号指定应用进程,套接字利用主机的网络层地址和端口号为两个进程建立逻辑连接.套接字可以用于多种协议,包括TCP/IP UDP协议.

    sockets(套接字)编程有三种,流式套接字(SOCK_STREAM),数据报套接字(SOCK_DGRAM),原始套接字(SOCK_RAW);前两种较常用。
    基于TCP的socket编程是采用的流式套接字。
    (1)SOCK_STREAM表示面向连接的数据传输方式。数据可以准确无误地到达另一台计算机,如果损坏或丢失,可以重新发送,
    但效率相对较慢。常用的HTTP协议就使用SOCK_STREAM传输数据,因为要确保数据的正确性,否则网页不能正常解析。
    (2)SOCK_DGRAM表示无连接的数据传输方式。计算机只管传输数据,不作数据校验,如果数据在传输中损坏,
    或者没有到达另一台计算机,是没有办法补救的。也就是说,数据错了就错了,无法重传。因为SOCK_DGRAM所做的校验工作少,
    所以效率比SOCK_STREAM高。

    QQ视频聊天和语音聊天就使用SOCK_DGRAM传输数据,因为首先要保证通信的效率,尽量减小延迟,而数据的正确性是次要的,即使丢失很小的一部分数据,视频和音频也可以正常解析,最多出现噪点或杂音,不会对通信质量有实质的影响。

    注意:SOCK_DGRAM没有想象中的糟糕,不会频繁的丢失数据,数据错读只是小概率事件。

    有可能多种协议使用同一种数据传输方式,所以在socket编程中,需要同时指明数据传输方式和协议。

    逻辑信道
    服务器:被动方,主要监听端口.
    客户: 主动方,知道服务器的IP和监听端口就可以向服务器发送连接请求.
    服务器监听到客户的连接请求后响应该连接请求,完成建立了一条逻辑信道.

    二、客户端/服务端模式:
    在TCP/IP网络应用中,通信的两个进程相互作用的主要模式是客户/服务器模式,即客户端向服务器发出请求,服务器接收请求后,
    提供相应的服务。客户/服务器模式的建立基于以下两点:
    (1)建立网络的起因是网络中软硬件资源、运算能力和信息不均等,需要共享,从而就让拥有众多资源的主机提供服务,
    资源较少的客户请求服务这一非对等作用。
    (2)网间进程通信完全是异步的,相互通信的进程间既不存在父子关系,又不共享内存缓冲区。

    因此需要一种机制为希望通信的进程间建立联系,为二者的数据交换提供同步,这就是基于客户/服务端模式的TCP/IP。

    服务端:建立socket,声明自身的端口号和地址并绑定到socket,使用listen打开监听,然后不断用accept去查看是否有连接,
    如果有,捕获socket,并通过recv获取消息的内容,通信完成后调用closeSocket关闭这个对应accept到的socket,如果不再需要
    等待任何客户端连接,那么用closeSocket关闭掉自身的socket。

    客户端:建立socket,通过端口号和地址确定目标服务器,使用Connect连接到服务器,send发送消息,等待处理,通信完成后
    调用closeSocket关闭socket。


    三、编程步骤
    (1)服务端
    1、加载套接字库,创建套接字(WSAStartup()/socket());
    2、绑定套接字到一个IP地址和一个端口上(bind());
    3、将套接字设置为监听模式等待连接请求(listen());
    4、请求到来后,接受连接请求,返回一个新的对应于此次连接的套接字(accept());
    5、用返回的套接字和客户端进行通信(send()/recv());
    6、返回,等待另一个连接请求;
    7、关闭套接字,关闭加载的套接字库(closesocket()/WSACleanup());


    (2)客户端
    1、加载套接字库,创建套接字(WSAStartup()/socket());
    2、向服务器发出连接请求(connect());
    3、和服务器进行通信(send()/recv());
    4、关闭套接字,关闭加载的套接字库(closesocket()/WSACleanup());

    三.面向连接的工作流程框架
    服务器:
            WSAStartup   //windows应用程序使用套接字的初始化函数
            socket       //创建套节字
            bind         //将本地IP和端口号绑定到套节字
            listen       //监听该套节字设置的端口,并为该端口建立连接等待队列
            while accept //接受从客户端来的请求,若请求队列非空则获得一个连接
                         //请求,若队列为空则阻塞自己.
                while recv   //接受数据
                   send      //发送数据
                endwhile
                closesocket  //关闭套接字
            endwhile
            WSACleanup   //释放资源
    客户端:
          WSAStartup
          socket      //创建套节字
          connect     //发送连接请求
          while send  //发送和接受数据
              recv
          endwhile
          closesocket //关闭连接
          WSACleanup
     
    四.接口函数
    1、创建套接字——socket()
    功能:使用前创建一个新的套接字
    格式:SOCKET PASCAL FAR socket(int af,int type,int procotol);
    参数:af: 通信发生的区域
    type: 要建立的套接字类型
    procotol: 使用的特定协议
    2、指定本地地址——bind()
    功能:将套接字地址与所创建的套接字号联系起来。
    格式:int PASCAL FAR bind(SOCKET s,const struct sockaddr FAR * name,int namelen);
    参数:s: 是由socket()调用返回的并且未作连接的套接字描述符(套接字号)。
    其它:没有错误,bind()返回0,否则SOCKET_ERROR
    地址结构说明:
    struct sockaddr_in
    {
    short sin_family;//AF_INET
    u_short sin_port;//16位端口号,网络字节顺序
    struct in_addr sin_addr;//32位IP地址,网络字节顺序
    char sin_zero[8];//保留
    }
    3、建立套接字连接——connect()和accept()
    功能:共同完成连接工作
    格式:int PASCAL FAR connect(SOCKET s,const struct sockaddr FAR * name,int namelen);
    SOCKET PASCAL FAR accept(SOCKET s,struct sockaddr FAR * name,int FAR * addrlen);
    参数:同上
    4、监听连接——listen()
    功能:用于面向连接服务器,表明它愿意接收连接。
    格式:int PASCAL FAR listen(SOCKET s, int backlog);
    5、数据传输——send()与recv()
    功能:数据的发送与接收
    格式:int PASCAL FAR send(SOCKET s,const char FAR * buf,int len,int flags);
    int PASCAL FAR recv(SOCKET s,const char FAR * buf,int len,int flags);
    参数:buf:指向存有传输数据的缓冲区的指针。
    6、多路复用——select()
    功能:用来检测一个或多个套接字状态。
    格式:int PASCAL FAR select(int nfds,fd_set FAR * readfds,fd_set FAR * writefds,
    fd_set FAR * exceptfds,const struct timeval FAR * timeout);
    参数:readfds:指向要做读检测的指针
    writefds:指向要做写检测的指针
    exceptfds:指向要检测是否出错的指针
    timeout:最大等待时间
    7、关闭套接字——closesocket()
    功能:关闭套接字s
    格式:BOOL PASCAL FAR closesocket(SOCKET s);
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/kimsimple/p/7725300.html
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