iOS中Socket开发--UDP篇

1.Socket简介

Socket

百度百科:

网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个socket。
Socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为BSD UNIX的进程通信机制，取后一种意思。通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。在Internet上的主机一般运行了多个服务软件，同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket，并绑定到一个端口上，不同的端口对应于不同的服务。Socket正如其英文原意那样，像一个多孔插座。一台主机犹如布满各种插座的房间，每个插座有一个编号，有的插座提供220伏交流电， 有的提供110伏交流电，有的则提供有线电视节目。 客户软件将插头插到不同编号的插座，就可以得到不同的服务。

图说Socket

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层, 它是一组接口。

2.TCP和UDP的区别

TCP

面向连接、传输可靠(保证数据正确性,保证数据顺序)、用于传输大量数据(流模式)、速度慢，建立连接需要开销较多(时间，系统资源)。

UDP

面向非连接、传输不可靠、用于传输少量数据(数据包模式)、速度快。

区别

关于TCP是一种流模式的协议，UDP是一种数据报模式的协议，这里要说明一下，TCP是面向连接的，也就是说，在连接持续的过程中，socket中收到的数据都是由同一台主机发出的（劫持什么的不考虑），因此，知道保证数据是有序的到达就行了，至于每次读取多少数据自己看着办。

而UDP是无连接的协议，也就是说，只要知道接收端的IP和端口，且网络是可达的，任何主机都可以向接收端发送数据。这时候，如果一次能读取超过一个报文的数据，则会乱套。比如，主机A向发送了报文P1，主机B发送了报文P2，如果能够读取超过一个报文的数据，那么就会将P1和P2的数据合并在了一起，这样的数据是没有意义的。

3.UDP的Socket具体实现

iOS提供了Socket网络编程的接口CFSocket，不过这里使用BSD Socket。

基本UDP客户—服务器程序设计基本框架流程图

常用的Socket类型有两种：流式Socket（SOCK_STREAM）和数据报式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用；数据报式Socket是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用。

Socket调用的主要库函数

创建套接字

Socket(af, type, protocol)

建立地址和套签字的练习

bind(sockid, local addr, addrlen)

服务器端监听客户端的请求

listen(Sockid, quenlen)

建立服务器/客户端的连接(面向连接TCP)
客户端请求连接

Connect(Sockid, destaddr, addrlen)

服务器端等待从编号为Sockid的Socket上接收客户连接请求

newsockid = accept(Sockid，Clientaddr, paddrlen)

发送/接收数据
面向对象

send(sockid, buff, bufflen)
recv()

面向无连接

sendto(sockid, buff, ..., addrlen)
recvform()

释放嵌套字

close(socked)

UDP下Socket具体实现

服务器的工作流程：首先调用socket函数创建一个Socket，然后调用bind函数将其与本机地址以及一个本地端口号绑定，接收到一个客户端时，服务器显示该客户端的IP地址，并将字串返回给客户端。

服务器参考代码：

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <sys/socket.h>
#import <sys/types.h>
#import <netinet/in.h>
#import <arpa/inet.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {

    int ser_sockfd = 0;
    int len = 0;
    //int addrlen;
    socklen_t addrlen = 0;
    char seraddr[100] = {0};
    struct sockaddr_in ser_addr = {0};

    /*建立socket*/
    ser_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(ser_sockfd < 0)
    {
        printf("I cannot socket success\n");
        return 1;
    }

    /*填写sockaddr_in 结构*/
    addrlen = sizeof(struct sockaddr_in);
    bzero(&ser_addr, addrlen);
    ser_addr.sin_family = AF_INET;
    ser_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    ser_addr.sin_port = htons(1024);

    /*绑定客户端*/
    if(bind(ser_sockfd, (struct sockaddr *)&ser_addr, addrlen) < 0)
    {
        printf("connect");
        return 1;
    }

    while(1)
    {
        bzero(seraddr, sizeof(seraddr));
        len = recvfrom(ser_sockfd, seraddr, sizeof(seraddr), 0, (struct sockaddr*)&ser_addr, &addrlen);
        /*显示client端的网络地址*/
        printf("receive from %s\n", inet_ntoa(ser_addr.sin_addr));
        /*显示客户端发来的字串*/
        printf("recevce:%s", seraddr);
        /*将字串返回给client端*/
        sendto(ser_sockfd, seraddr, len, 0, (struct sockaddr*)&ser_addr, addrlen);
    }
    return 0;
}

客户端参考代码

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <sys/socket.h>
#import <sys/types.h>
#import <netinet/in.h>
#import <arpa/inet.h>

int GetServerAddr(char *addrname)
{
    printf("please input server addr:");
    scanf("%s", addrname);
    return 1;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {

    int cli_sockfd = 0;
    int len = 0;
    socklen_t addrlen = 0;
    char seraddr[14] = {0};
    struct sockaddr_in cli_addr = {0};
    char buffer[256] = {0};

    GetServerAddr(seraddr);

    /* 建立socket*/
    cli_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(cli_sockfd < 0)
    {
        printf("I cannot socket success\n");
        return 1;
    }

    /* 填写sockaddr_in*/
    addrlen = sizeof(struct sockaddr_in);
    bzero(&cli_addr, addrlen);
    cli_addr.sin_family = AF_INET;
    cli_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(seraddr);
    //cli_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
    cli_addr.sin_port = htons(1024);
    bzero(buffer,sizeof(buffer));

    /* 从标准输入设备取得字符串*/
    len = read(STDIN_FILENO, buffer, sizeof(buffer));

    /* 将字符串传送给server端*/
    sendto(cli_sockfd, buffer, len, 0, (struct sockaddr*)&cli_addr, addrlen);

    /* 接收server端返回的字符串*/
    len = recvfrom(cli_sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0, (struct sockaddr*)&cli_addr, &addrlen);
    //printf("receive from %s\n",inet_ntoa(cli_addr.sin_addr));
    printf("receive: %s", buffer);
    close(cli_sockfd);

    return 0;
}