iOS经典讲解之网络编程 TCP/UDP HTTP

iOS经典讲解之网络编程 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和端口号，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”。

/在进行编程前，先了解下AsyncSocket/

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!");

}