轉載自《iOS開發網路篇—Socket程式設計》

一、網路各個協議：TCP/IP、SOCKET、HTTP等

網路七層由下往上分別為物理層、資料鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

其中物理層、資料鏈路層和網路層通常被稱作媒體層，是網路工程師所研究的物件；

傳輸層、會話層、表示層和應用層則被稱作主機層，是使用者所面向和關心的內容。

http協議對應於應用層

tcp協議對應於傳輸層

ip協議對應於網路層

三者本質上沒有可比性。  何況HTTP協議是基於TCP連線的。

TCP/IP是傳輸層協議，主要解決資料如何在網路中傳輸；而HTTP是應用層協議，主要解決如何包裝資料。

我們在傳輸資料時，可以只使用傳輸層（TCP/IP），但是那樣的話，由於沒有應用層，便無法識別資料內容，如果想要使傳輸的資料有意義，則必須使用應用層 協議，應用層協議很多，有HTTP、FTP、TELNET等等，也可以自己定義應用層協議。WEB使用HTTP作傳輸層協議，以封裝HTTP文字資訊，然後使用TCP/IP做傳輸層協議將它傳送到網路上。Socket是對TCP/IP協議的封裝，Socket本身並不是協議，而是一個呼叫介面（API），通過Socket，我們才能使用TCP/IP協議。

二、Http和Socket連線區別

相信不少初學手機聯網開發的朋友都想知道Http與Socket連線究竟有什麼區別，希望通過自己的淺顯理解能對初學者有所幫助。

2.1、TCP連線

要想明白Socket連線，先要明白TCP連線。手機能夠使用聯網功能是因為手機底層實現了TCP/IP協議，可以使手機終端通過無線網路建立TCP連線。TCP協議可以對上層網路提供介面，使上層網路資料的傳輸建立在“無差別”的網路之上。

建立起一個TCP連線需要經過“三次握手”：

第一次握手：客戶端傳送syn包(syn=j)到伺服器，並進入SYN_SEND狀態，等待伺服器確認；

第二次握手：伺服器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時自己也傳送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時伺服器進入SYN_RECV狀態；

第三次握手：客戶端收到伺服器的SYN＋ACK包，向伺服器傳送確認包ACK(ack=k+1)，此包傳送完畢，客戶端和伺服器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。

握手過程中傳送的包裡不包含資料，三次握手完畢後，客戶端與伺服器才正式開始傳送資料。理想狀態下，TCP連線一旦建立，在通訊雙方中的任何一方主動關閉連線之前，TCP連線都將被一直保持下去。斷開連線時伺服器和客戶端均可以主動發起斷開TCP連線的請求，斷開過程需要經過“四次握手”（過程就不細寫

了，就是伺服器和客戶端互動，最終確定斷開）

2.2、HTTP連線

HTTP協議即超文字傳送協議(HypertextTransferProtocol )是Web聯網的基礎，也是手機聯網常用的協議之一，HTTP協議是建立在TCP協議之上的一種應用。

HTTP連線最顯著的特點是客戶端傳送的每次請求都需要伺服器回送響應，在請求結束後，會主動釋放連線。從建立連線到關閉連線的過程稱為“一次連線”。

1）在HTTP 1.0中，客戶端的每次請求都要求建立一次單獨的連線，在處理完本次請求後，就自動釋放連線。

2）在HTTP 1.1中則可以在一次連線中處理多個請求，並且多個請求可以重疊進行，不需要等待一個請求結束後再發送下一個請求。

由於HTTP在每次請求結束後都會主動釋放連線，因此HTTP連線是一種“短連線”，要保持客戶端程式的線上狀態，需要不斷地向伺服器發起連線請求。通常的

做法是即時不需要獲得任何資料，客戶端也保持每隔一段固定的時間向伺服器傳送一次“保持連線”的請求，伺服器在收到該請求後對客戶端進行回覆，表明知道客戶端“線上”。若伺服器長時間無法收到客戶端的請求，則認為客戶端“下線”，若客戶端長時間無法收到伺服器的回覆，則認為網路已經斷開。

三、SOCKET原理

3.1、套接字（socket）概念

套接字（socket）是通訊的基石，是支援TCP/IP協議的網路通訊的基本操作單元。它是網路通訊過程中端點的抽象表示，包含進行網路通訊必須的五種資訊：連線使用的協議，本地主機的IP地址，本地程序的協議埠，遠地主機的IP地址，遠地程序的協議埠。

應用層通過傳輸層進行資料通訊時，TCP會遇到同時為多個應用程式程序提供併發服務的問題。多個TCP連線或多個應用程式程序可能需要通過同一個TCP協議埠傳輸資料。為了區別不同的應用程式程序和連線，許多計算機作業系統為應用程式與TCP／IP協議互動提供了套接字(Socket)介面。應用層可以和傳輸層通過Socket介面，區分來自不同應用程式程序或網路連線的通訊，實現資料傳輸的併發服務。

3.2 、建立socket連線

建立Socket連線至少需要一對套接字，其中一個運行於客戶端，稱為ClientSocket，另一個運行於伺服器端，稱為ServerSocket。

套接字之間的連線過程分為三個步驟：伺服器監聽，客戶端請求，連線確認。

伺服器監聽：伺服器端套接字並不定位具體的客戶端套接字，而是處於等待連線的狀態，實時監控網路狀態，等待客戶端的連線請求。

客戶端請求：指客戶端的套接字提出連線請求，要連線的目標是伺服器端的套接字。為此，客戶端的套接字必須首先描述它要連線的伺服器的套接字，指出伺服器端套接字的地址和埠號，然後就向伺服器端套接字提出連線請求。

連線確認：當伺服器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的連線請求時，就響應客戶端套接字的請求，建立一個新的執行緒，把伺服器端套接字的描述發給客戶端，一旦客戶端確認了此描述，雙方就正式建立連線。而伺服器端套接字繼續處於監聽狀態，繼續接收其他客戶端套接字的連線請求。

3.3、SOCKET連線與TCP連線

建立Socket連線時，可以指定使用的傳輸層協議，Socket可以支援不同的傳輸層協議（TCP或UDP），當使用TCP協議進行連線時，該Socket連線就是一個TCP連線。

3.4、Socket連線與HTTP連線

由於通常情況下Socket連線就是TCP連線，因此Socket連線一旦建立，通訊雙方即可開始相互發送資料內容，直到雙方連線斷開。但在實際網路應用

中，客戶端到伺服器之間的通訊往往需要穿越多箇中間節點，例如路由器、閘道器、防火牆等，大部分防火牆預設會關閉長時間處於非活躍狀態的連線而導致

Socket 連線斷連，因此需要通過輪詢告訴網路，該連線處於活躍狀態。

而HTTP連線使用的是“請求—響應”的方式，不僅在請求時需要先建立連線，而且需要客戶端向伺服器發出請求後，伺服器端才能回覆資料。

很多情況下，需要伺服器端主動向客戶端推送資料，保持客戶端與伺服器資料的實時與同步。此時若雙方建立的是Socket連線，伺服器就可以直接將資料傳送給

客戶端；若雙方建立的是HTTP連線，則伺服器需要等到客戶端傳送一次請求後才能將資料傳回給客戶端，因此，客戶端定時向伺服器端傳送連線請求，不僅可以

保持線上，同時也是在“詢問”伺服器是否有新的資料，如果有就將資料傳給客戶端。

這裡我們使用Socket實現一個聊天室的功能，關於伺服器這裡的就不介紹了

一：在標頭檔案中第一輸入流和輸出流和一個訊息陣列

 1 @interfaceViewController (){
 2 
 3     NSInputStream *_inputStream;//對應輸入流
 4 
 5     NSOutputStream *_outputStream;//對應輸出流
 6 
 7 }
 8 
 9 @property (weak, nonatomic) IBOutlet NSLayoutConstraint *inputViewConstraint;
10 
11 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UITableView *tableView;
12 
13 @property (nonatomic, strong) NSMutableArray *chatMsgs;//聊天訊息陣列
14 
15 @end

 

 

懶載入這個訊息陣列

-(NSMutableArray *)chatMsgs{

if(!_chatMsgs) {

    _chatMsgs =[NSMutableArray array];

}

return_chatMsgs;
}

 

二：實現輸入輸出流的監聽

 1 -(void)stream:(NSStream *)aStream handleEvent:(NSStreamEvent)eventCode{
 2 
 3 NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
 4 
 5 //NSStreamEventOpenCompleted = 1UL << 0,//輸入輸出流開啟完成//NSStreamEventHasBytesAvailable = 1UL << 1,//有位元組可讀//NSStreamEventHasSpaceAvailable = 1UL << 2,//可以發放位元組//NSStreamEventErrorOccurred = 1UL << 3,//連接出現錯誤//NSStreamEventEndEncountered = 1UL << 4//連線結束
 6 
 7 switch(eventCode) {
 8 
 9     caseNSStreamEventOpenCompleted:
10 
11     NSLog(@"輸入輸出流開啟完成");
12 
13     break;
14 
15     caseNSStreamEventHasBytesAvailable:
16     
17     NSLog(@"有位元組可讀");
18 
19     [self readData];
20 
21     break;
22 
23     caseNSStreamEventHasSpaceAvailable:
24 
25     NSLog(@"可以傳送位元組");
26 
27     break;
28 
29     caseNSStreamEventErrorOccurred:
30     
31     NSLog(@"連接出現錯誤");
32 
33     break;
34 
35     caseNSStreamEventEndEncountered:
36     
37     NSLog(@"連線結束");
38 
39     //關閉輸入輸出流
40 
41     [_inputStream close];
42 
43     [_outputStream close];
44 
45     //從主執行迴圈移除
46 
47     [_inputStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
48 
49     [_outputStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
50 
51     break;
52 
53     default:
54 
55     break;
56 
57 }
58 
59 }

 

三：連結伺服器

 1 - (IBAction)connectToHost:(id)sender {
 2 
 3     //1.建立連線
 4 
 5     NSString *host =@"127.0.0.1";
 6 
 7     intport =12345;
 8 
 9     //定義C語言輸入輸出流
10 
11     CFReadStreamRef readStream;
12 
13     CFWriteStreamRef writeStream;
14 
15     CFStreamCreatePairWithSocketToHost(NULL, (__bridge CFStringRef)host, port, &readStream, &writeStream);
16 
17     //把C語言的輸入輸出流轉化成OC物件
18 
19     _inputStream = (__bridge NSInputStream *)(readStream);
20 
21     _outputStream = (__bridge NSOutputStream *)(writeStream);
22     
23     //設定代理
24 
25     _inputStream.delegate=self;
26 
27     _outputStream.delegate=self;
28 
29     //把輸入輸入流新增到主執行迴圈
30 
31     //不新增主執行迴圈 代理有可能不工作
32 
33     [_inputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
34 
35     [_outputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
36 
37     //開啟輸入輸出流
38 
39     [_inputStream open];
40 
41     [_outputStream open];
42 
43 }

四：登陸

 1 - (IBAction)loginBtnClick:(id)sender {
 2 
 3     //登入
 4 
 5     //傳送使用者名稱和密碼
 6 
 7     //在這裡做的時候，只發使用者名稱，密碼就不用傳送
 8 
 9     //如果要登入，傳送的資料格式為 "iam:zhangsan";
10 
11     //如果要傳送聊天訊息，資料格式為 "msg:did you have dinner";
12 
13     //登入的指令11NSString *loginStr [email protected]"iam:zhangsan";
14 
15     //把Str轉成NSData
16 
17     NSData *data =[loginStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
18 
19     [_outputStream write:data.bytes maxLength:data.length];
20 
21 }

五：讀取伺服器資料

 1 #pragmamark 讀了伺服器返回的資料
 2 
 3     -(void)readData{
 4 
 5     //建立一個緩衝區 可以放1024個位元組
 6 
 7     uint8_t buf[1024];
 8 
 9     //返回實際裝的位元組數
10 
11     NSInteger len = [_inputStream read:buf maxLength:sizeof(buf)];
12 
13     //把位元組陣列轉化成字串
14 
15     NSData *data =[NSData dataWithBytes:buf length:len];
16 
17     //從伺服器接收到的資料
18 
19     NSString *recStr =[[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
20 
21     NSLog(@"%@",recStr);
22 
23     [self reloadDataWithText:recStr];
24 
25 }

六：傳送資料

 1 -(BOOL)textFieldShouldReturn:(UITextField *)textField{
 2 
 3     NSString *text =textField.text;
 4 
 5     NSLog(@"%@",text);
 6     
 7     //聊天資訊
 8 
 9     NSString *msgStr = [NSString stringWithFormat:@"msg:%@",text];
10 
11     //把Str轉成NSData10NSData *data =[msgStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
12 
13     //重新整理表格
14 
15     [self reloadDataWithText:msgStr];
16 
17     //傳送資料
18 
19     [_outputStream write:data.bytes maxLength:data.length];
20 
21     //傳送完資料，清空textField
22 
23     textField.text =nil;
24 
25     returnYES;
26 
27 }

七：實現資料的顯示，並且每傳送一次訊息都會滾動到對應的位置

 1 -(void)reloadDataWithText:(NSString *)text{
 2 
 3     [self.chatMsgs addObject:text];
 4 
 5     [self.tableView reloadData];
 6 
 7     //資料多，應該往上滾動
 8 
 9     NSIndexPath *lastPath = [NSIndexPath indexPathForRow:self.chatMsgs.count -1inSection:0];
10 
11     [self.tableView scrollToRowAtIndexPath:lastPath atScrollPosition:UITableViewScrollPositionBottom animated:YES];
12 
13 }
14 
15 #pragmamark 表格的資料來源
16 
17 -(NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section{
18 
19     returnself.chatMsgs.count;
20 
21 }
22 
23 - (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
24 
25 {
26 
27     staticNSString *ID =@"Cell";
28 
29     UITableViewCell *cell =[tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:ID];
30 
31 cell.textLabel.text =self.chatMsgs[indexPath.row];
32 
33     returncell;
34 
35 }
36 
37 -(void)scrollViewWillBeginDragging:(UIScrollView *)scrollView{
38 
39     [self.view endEditing:YES];
40 
41 }

八：監聽鍵盤的改變

 1 //監聽鍵盤
 2 
 3 [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(kbFrmWillChange:) name:UIKeyboardWillChangeFrameNotificationobject:nil];
 4 
 5 }
 6 
 7 -(void)kbFrmWillChange:(NSNotification *)noti{
 8 
 9     NSLog(@"%@",noti.userInfo);
10 
11     //獲取視窗的高度
12 
13     CGFloat windowH =[UIScreen mainScreen].bounds.size.height;
14 
15 //鍵盤結束的Frm
16 
17     CGRect kbEndFrm =[noti.userInfo[UIKeyboardFrameEndUserInfoKey]     
18 CGRectValue];
19 
20     //獲取鍵盤結束的y值
21 
22     CGFloat kbEndY =kbEndFrm.origin.y;
23 
24     self.inputViewConstraint.constant = windowH -kbEndY;
25 
26 }