iOS开发-SocketRocket使用篇

在使用SocketRocket之前先了解关于网络层的几个概念

关于Socket

我们都知道socket是套接字，描述ip地址和端口，它本身并不是协议，而是一个调用接口，为了大家直接使用更底层的协议（TCP或UDP），是对TCP/IP 或 UDP/IP的封装。socket处于网络层中的第五层，是一个抽象层。

关于WebSocket

websocket是一个协议，是基于http协议的，是建立在TCP连接之上的，是应用层上的一个应用层协议，和socket不是一个概念。

WebSocket的特点

websocket可以传输文本和二进制。
websocket的协议头是ws开头的，并不是http。

WebSocket和HTTP协议

WebSocket 是 HTML5 开始提供的一种在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的协议。
HTTP 协议是一种无状态的、无连接的、单向的应使用层协议。它采使用了请求/响应模型。通信请求只能由用户端发起，服务端对请求做出应答解决。这种通信模型有一个弊端：HTTP 协议无法实现服务器主动向用户端发起消息。这种单向请求的特点，注定了假如服务器有连续的状态变化，用户端要获知就非常麻烦。大多数 Web 应使用程序将通过频繁的异步JavaScript和XML（AJAX）请求实现长轮询。轮询的效率低，非常白费资源（由于必需不停连接，或者者 HTTP 连接始终打开）。
WebSocket 连接允许用户端和服务器之间进行全双工通信，以便任一方都可以通过建立的连接将数据推送到另一端。WebSocket 只要要建立一次连接，即可以一直保持连接状态。这相比于轮询方式的不停建立连接显然效率要大大提高。

WebSocket与Socket的关系

Socket其实并不是一个协议，而是为了方便用TCP或者UDP而笼统出来的一层，是位于应使用层和传输控制层之间的一组接口。是应使用层与TCP/IP协议族通信的中间软件笼统层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对使用户来说，一组简单的接口就是一律，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。当两台主机通信时，必需通过Socket连接，Socket则利使用TCP/IP协议建立TCP连接。TCP连接则更依靠于底层的IP协议，IP协议的连接则依赖于链路层等更低层次。
WebSocket则是一个典型的应使用层协议。
区别是Socket是传输控制层协议，WebSocket是应使用层协议。

框架

在iOS 平台上，我们知道socket的开源框架有 CocoaAsyncSocket， 而websocket的框架有Facebook的 SocketRocket， 以及socket.io-client-swift。

⤵️下面介绍我们今天的主角

SocketRocket

SocketRocket是一个WebSocket客户端（WebSocket是适用于Web应用的下一代全双工通讯协议，被成为“Web的TCP”，它实现了浏览器与服务器的双向通信），采用Object-C编写。SocketRocket遵循最新的WebSocket规范RFC 6455。

特性:

支持TLS (wss)。
使用NSStream/CFNetworking。
使用ARC。
采用并行架构。大部分的工作由后端的工作队列（worker queues）完成。
基于委托编程。

1. 集成

• 使用cocoapods
  只需要在podfile文件中加入pod 'SocketRocket'，然后执行pod install就可以了
• 不使用cocoapods

  1. 添加文件
     把下面的三个文件拖入项目中

     #import "SRWebSocket.h"

  2. 添加依赖库
     在Build Phases -> Link Binary With Libraries里加入如下frameworks：

     • libicucore.dylib
     • CFNetwork.framework
     • Security.framework
     • Foundation.framework

2. 使用

2.1 添加引用

#import "SocketRocket.h"

2.2 写代理方法

@interface ViewController ()<SRWebSocketDelegate>

2.3 写成属性

@property (strong, nonatomic) SRWebSocket *socket;

2.4 初始化

这里的server_ip为宏定义static NSString *const server_ip = @"ws://"; 存放后台提供的ws地址, 调用open方法即开启长连接

//初始化 WebSocket
- (void)initWebSocket{
    if (_socket) {
        return;
    }
    //Url
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:server_ip];
    //请求
    NSMutableURLRequest *request = [[NSMutableURLRequest alloc]initWithURL:url cachePolicy:NSURLRequestUseProtocolCachePolicy timeoutInterval:10];
    //初始化请求`
    _socket = [[SRWebSocket alloc] initWithURLRequest:request];
    //代理协议`
    _socket.delegate = self;
    // 实现这个 SRWebSocketDelegate 协议啊`
    //直接连接`
    [_socket open];    // open 就是直接连接了
}

2.5 代理方法的实现

这里需要注意
①如果没有连接成功就先调用send方法会崩溃进入断言, 一定要等webSocketDidOpen回调完成在发送文本帧/数据包
②和后台协商好发包的格式, 如果没有统一会被关闭连接, 一般为JSON格式的二进制流, 音频是PCM数据流

#pragma mark -- SRWebSocketDelegate
//收到服务器消息是回调
- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didReceiveMessage:(id)message{
    NSLog(@"收到服务器返回消息：%@",message);
}

//连接成功
- (void)webSocketDidOpen:(SRWebSocket *)webSocket{
    NSLog(@"连接成功，可以立刻登录你公司后台的服务器了，还有开启心跳");
    [self initHeart];   //开启心跳
    
    if (self.socket != nil) {
        // 只有 SR_OPEN 开启状态才能调 send 方法啊，不然要崩
        if (_socket.readyState == SR_OPEN) {
            NSString *jsonString = @"{\"sid\": \"13b313a3-fea9-4e28-9e56-352458f7007f\"}";
            [_socket send:jsonString];  //发送数据包

        } else if (_socket.readyState == SR_CONNECTING) {
            NSLog(@"正在连接中，重连后其他方法会去自动同步数据");
            // 每隔2秒检测一次 socket.readyState 状态，检测 10 次左右
            // 只要有一次状态是 SR_OPEN 的就调用 [ws.socket send:data] 发送数据
            // 如果 10 次都还是没连上的，那这个发送请求就丢失了，这种情况是服务器的问题了，小概率的
            // 代码有点长，我就写个逻辑在这里好了
            
        } else if (_socket.readyState == SR_CLOSING || _socket.readyState == SR_CLOSED) {
            // websocket 断开了，调用 reConnect 方法重连
        }
    } else {
        NSLog(@"没网络，发送失败，一旦断网 socket 会被我设置 nil 的");
        NSLog(@"其实最好是发送前判断一下网络状态比较好，我写的有点晦涩，socket==nil来表示断网");
    }
}

//连接失败的回调
- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didFailWithError:(NSError *)error{
    NSLog(@"连接失败，这里可以实现掉线自动重连，要注意以下几点");
    NSLog(@"1.判断当前网络环境，如果断网了就不要连了，等待网络到来，在发起重连");
    NSLog(@"2.判断调用层是否需要连接，例如用户都没在聊天界面，连接上去浪费流量");
    //关闭心跳包
    [webSocket close];
    
    [self reConnect];
}

//连接断开的回调
- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didCloseWithCode:(NSInteger)code reason:(NSString *)reason wasClean:(BOOL)wasClean;
{
    NSLog(@"Close");
}
- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didReceivePong:(NSData *)pongPayload;
{
    NSLog(@"Pong");
}

2.6 心跳包(定时器实现)

//保活机制  探测包
- (void)initHeart{
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    _heatBeat = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3*60 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
        [weakSelf.socket send:@"heart"];
        NSLog(@"已发送");
    }];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:_heatBeat forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

如果开启了心跳记得在合适的地方销毁定时器, 避免内存泄漏

//断开连接时销毁心跳
- (void)destoryHeart{
   
}

2.7 重连机制

- (void)reConnect{
    //每隔一段时间重连一次
    //规定64不在重连,2的指数级
    if (_reConnectTime > 60) {
        return;
    }
    
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(_reConnectTime * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        self.socket = nil;
        [self initWebSocket];
    });
    
    if (_reConnectTime == 0) {
        _reConnectTime = 2;
    }else{
        _reConnectTime *= 2;
    }
}

参考文献:
SocketRocket的简单使用
socketRocket 封装，添加重连机制，block回调
SocketRocket源码分析

Demo下载地址:
https://github.com/gaoyuGood/SocketRocket