Socket简介及客户端服务器连接实例

注：在客户端游戏开发中，使用HTTP进行网络通信的比较少，一般使用的都是Socket进行通信。而HTTP一般用于网页或者网页游戏。

【Socket简介】

1、套接字（socket）概念

套接字（socket）是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必须的五种信息：连接使用的协议，本地主机的IP地址，本地进程的协议端口，远地主机的IP地址，远地进程的协议端口。

套接字： { IP地址 : 端口号 }

应用层通过传输层进行数据通信时，TCP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接，许多计算机操作系统为应用程序与TCP/IP协议交互提供了套接字（Socket）接口。应用层可以和传输层通过Socket接口，区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务。

2、套接字类型

TCP/IP的socket提供下列三种类型套接字。

2.1、流式套接字（SOCK_STREAM）

提供了一个面向连接（TCP）、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复地发送，且按发送顺序接收。内设流量控制，避免数据流超限；数据被看作是字节流，无长度限制。文件传送协议（FTP）即使用流式套接字。

2.2、数据报式套接字（SOCK_DGRAM）

提供了一个无连接服务（UDP）。数据包以独立包形式被发送，不提供无错保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱。网络文件系统（NFS）使用数据报式套接字。

2.3、原始式套接字（SOCK_RAW）

该接口允许对较低层协议，如IP、ICMP直接访问。常用于检验新的协议实现或访问现有服务中配置的新设备。

3、建立socket连接

建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket ，另一个运行于服务器端，称为ServerSocket 。

套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。

（a）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。

（b）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。

（c）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。

4、典型套接字调用过程举例

TCP/IP协议的应用一般采用客户/服务器模式，因此在实际应用中，必须有客户和服务器两个进程，并且首先启动服务器，其系统调用时序图如下。

面向连接的协议（TCP）的套接字系统调用如下：

> 服务器必须首先启动，直到它执行完accept()调用，进入等待状态后，方能接收客户请求。

> 假如客户在此前启动，则connect()将返回出错代码，连接不成功。

无连接的协议（UDP）的套接字调用如下：

> 无连接服务器也必须先启动，否则客户请求传不到服务进程。

> 无连接客户不调用connect()。因此在数据发送之前，客户与服务器之间尚未建立完全相关，但各自通过socket()和bind()建立了半相关。

> 发送数据时，发送方除指定本地套接字号外，还需指定接收方套接字号，从而在数据收发过程中动态地建立了全相关。

【Socket连接】

使用的是面向连接的TCP套接字系统调用API。

0、将ODSocket源码放在Classes目录下（ODSocket是仿照原生Socket写的一个类似Socket的一个类）

1、客户端

使用ODSocket的API实现与服务端的网络连接。

> 创建ODSocket：ODSocket socket;

> 初始化：Init() 、 Create();

> 设置需要连接的服务器的 IP地址和端口号：ip 、 port;

> 连接服务器：Connet(ip, port);

> 发送数据：Send(string, lenght);

> 接收数据：Recv(string, lenght, 0);

> 关闭连接：Close();

代码如下

// 引入头文件
#include "ODSocket/ODSocket.h"// Socker连接
void HelloWorld::connectServer()
{// 初始化// ODSocket socket;socket.Init();socket.Create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);// 设置服务器的IP地址，端口号// 并连接服务器 Connectconst char* ip = "127.0.0.1";int port = 12345;bool result = socket.Connect(ip, port);// 发送数据 Sendsocket.Send("login", 5);if (result) {CCLOG("connect to server success!");// 开启新线程，在子线程中，接收数据std::thread recvThread = std::thread(&HelloWorld::receiveData, this);recvThread.detach(); // 从主线程分离}else {CCLOG("can not connect to server");return;}
}// 接收数据
void HelloWorld::receiveData()
{// 因为是强联网// 所以可以一直检测服务端是否有数据传来while (true) {// 接收数据 Recvchar data[512] = "";int result = socket.Recv(data, 512, 0);printf("%d", result);// 与服务器的连接断开了if (result <= 0) break;CCLOG("%s", data);}// 关闭连接socket.Close();
}

2、服务端

使用Eclipse开发环境，Java语言，服务端使用的是 ServerSocket 来监听端口。

2.1、Server类

用于创建ServerSocket，监听端口，等待客户连接。

public class Server {public static void main(String[] args) throws IOException {// 创建ServerSocket，监听端口号：12345ServerSocket ss = new ServerSocket(12345);// 创建用于管理客户端的收发数据的子线程类ClientThread clientThread = new ClientThread();clientThread.start();System.out.println("服务器开启啦");// 监听端口号：12345// 等待客户连接 accept()while (true) {// 开始接收客户端的连接Socket socket = ss.accept();System.out.println("有新客户连接~");clientThread.addClient(socket);}}
}

2.2、ClientThread类

用于管理、处理客户端的收发数据请求。

// 继承Thread线程类
public class ClientThread extends Thread {// 客户端连接的socket列表private ArrayList<Socket> clients = new ArrayList<Socket>();// 添加客户public void addClient(Socket socket) {clients.add(socket);}// 删除客户public void removeClient(Socket socket) {clients.remove(socket);}// 向客户发送数据public void sendMessage(Socket socket, String data) throws IOException {// 给玩家发送数据OutputStream os = socket.getOutputStream();os.write(data.getBytes("UTF-8"));}@Overridepublic void run() {while (true) {try {for (Socket socket : clients) {// 获取客户端发来的数据InputStream is = socket.getInputStream();int len = is.available() + 1;byte[] buff = new byte[len];int flag = is.read(buff);// read()返回-1，说明客户端的socket已断开if (flag == -1) {System.out.println("有客户断开连接~");this.removeClient(socket);break;}// 输出接收到的数据String read = new String(buff);System.out.println("收到数据：" + read);// 给玩家发送数据String data = "恭喜你，连接成功啦~~";sendMessage(socket, data);}sleep(10);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}
//

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