什么是套接字？

socket 的中文翻译过来就是“套接字”。套接字是什么，它的英文含义：插座。

Socket 就像一个电话插座，负责连通两端的电话，进行点对点通信，让电话可以进行通信，端口就像插座上的孔，端口不能同时被其他进程占用。而我们建立连接就像把插头插在这个插座上，创建一个 Socket 实例开始监听后，这个电话插座就时刻监听着消息的传入，谁拨通我这个“IP 地址和端口”，我就接通谁。

实际上，Socket 是在应用层和传输层之间的一个抽象层，它把 TCP/IP 层复杂的操作抽象为几个简单的接口，供应用层调用实现进程在网络中的通信。Socket 起源于 UNIX，在 UNIX 一切皆文件的思想下，进程间通信就被冠名为文件描述符(file descriptor)，Socket 是一种“打开—读/写—关闭”模式的实现，服务器和客户端各自维护一个“文件”，在建立连接打开后，可以向文件写入内容供对方读取或者读取对方内容，通讯结束时关闭文件。

socket的位置

从图中我们可以看出，socket其实是一层抽象层，将协议抽象层一层接口对外提供服务。

socket通信过程

Socket 保证了不同计算机之间的通信，也就是网络通信。对于网站，通信模型是服务器与客户端之间的通信。两端都建立了一个 Socket 对象，然后通过 Socket 对象对数据进行传输。通常服务器处于一个无限循环，等待客户端的连接。

一图胜千言，下面是面向连接的 TCP 时序图：

客户端过程

客户端的过程比较简单，创建 Socket，连接服务器，将 Socket 与远程主机连接(注意：只有 TCP 才有“连接”的概念，一些 Socket 比如 UDP、ICMP 和 ARP 没有“连接”的概念)，发送数据，读取响应数据，直到数据交换完毕，关闭连接，结束 TCP 对话。

服务端过程

服务端先初始化 Socket，建立流式套接字，与本机地址及端口进行绑定，然后通知 TCP，准备好接收连接，调用 accept() 阻塞，等待来自客户端的连接。如果这时客户端与服务器建立了连接，客户端发送数据请求，服务器接收请求并处理请求，然后把响应数据发送给客户端，客户端读取数据，直到数据交换完毕。最后关闭连接，交互结束。

从TCP角度看socket通信过程

三次握手socket的过程：

1. 服务器调用 socket()、bind()、listen() 完成初始化后，调用 accept() 阻塞等待；
2. 客户端 Socket 对象调用 connect() 向服务器发送了一个 SYN 并阻塞；
3. 服务器完成了第一次握手，即发送 SYN 和 ACK 应答；
4. 客户端收到服务端发送的应答之后，从 connect() 返回，再发送一个 ACK 给服务器；
5. 服务器 Socket 对象接收客户端第三次握手 ACK 确认，此时服务端从 accept() 返回，建立连接。

接下来就是两个端的连接对象互相收发数据。

TCP四次挥手的socket过程：

1. 某个应用进程调用 close() 主动关闭，发送一个 FIN；
2. 另一端接收到 FIN 后被动执行关闭，并发送 ACK 确认；
3. 之后被动执行关闭的应用进程调用 close() 关闭 Socket，并也发送一个 FIN；
4. 接收到这个 FIN 的一端向另一端 ACK 确认。

参考

源理君参考了这篇文章的思路。

https://segmentfault.com/a/1190000013712747

总结

socket在网络中的应用非常多变，但是万变不离其宗，上面讲述的原理，是他们运行的基本原则。