Socket簡介及客戶端伺服器連線例項
注: 在客戶端遊戲開發中,使用HTTP進行網路通訊的比較少,一般使用的都是Socket進行通訊。而HTTP一般用於網頁或者網頁遊戲。
【Socket簡介】
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。
套接字: { IP地址 : 埠號 }
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。
2、套接字型別
TCP/IP的socket提供下列三種類型套接字。
2.1、流式套接字(SOCK_STREAM)
提供了一個面向連線(TCP)、可靠的資料傳輸服務,資料無差錯、無重複地傳送,且按傳送順序接收。內設流量控制,避免資料流超限;資料被看作是位元組流,無長度限制。檔案傳送協議(FTP)即使用流式套接字。
2.2、資料報式套接字(SOCK_DGRAM)
提供了一個無連線服務(UDP)。資料包以獨立包形式被髮送,不提供無錯保證,資料可能丟失或重複,並且接收順序混亂。網路檔案系統(NFS)使用資料報式套接字。
2.3、原始式套接字(SOCK_RAW)
該介面允許對較低層協議,如IP、ICMP直接訪問。常用於檢驗新的協議實現或訪問現有服務中配置的新裝置。
3、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。
(a)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。
(b)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。
(c)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。
4、典型套接字呼叫過程舉例
TCP/IP協議的應用一般採用客戶/伺服器模式,因此在實際應用中,必須有客戶和伺服器兩個程序,並且首先啟動伺服器,其系統呼叫時序圖如下。
面向連線的協議(TCP)的套接字系統呼叫如下:
> 伺服器必須首先啟動,直到它執行完accept()呼叫,進入等待狀態後,方能接收客戶請求。
> 假如客戶在此前啟動,則connect()將返回出錯程式碼,連線不成功。
無連線的協議(UDP)的套接字呼叫如下:
> 無連線伺服器也必須先啟動,否則客戶請求傳不到服務程序。
> 無連線客戶不呼叫connect()。因此在資料傳送之前,客戶與伺服器之間尚未建立完全相關,但各自通過socket()和bind()建立了半相關。
> 傳送資料時,傳送方除指定本地套接字號外,還需指定接收方套接字號,從而在資料收發過程中動態地建立了全相關。
【Socket連線】
使用的是面向連線的TCP套接字系統呼叫API。
0、將ODSocket原始碼放在Classes目錄下(ODSocket是仿照原生Socket寫的一個類似Socket的一個類)
1、客戶端
使用ODSocket的API實現與服務端的網路連線。
> 建立ODSocket:ODSocket socket;
> 初始化:Init() 、 Create();
> 設定需要連線的伺服器的 IP地址和埠號:ip 、 port;
> 連線伺服器:Connet(ip, port);
> 傳送資料:Send(string, lenght);
> 接收資料:Recv(string, lenght, 0);
> 關閉連線:Close();
程式碼如下
// 引入標頭檔案
#include "ODSocket/ODSocket.h"
// Socker連線
void HelloWorld::connectServer()
{
// 初始化
// ODSocket socket;
socket.Init();
socket.Create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
// 設定伺服器的IP地址,埠號
// 並連線伺服器 Connect
const char* ip = "127.0.0.1";
int port = 12345;
bool result = socket.Connect(ip, port);
// 傳送資料 Send
socket.Send("login", 5);
if (result) {
CCLOG("connect to server success!");
// 開啟新執行緒,在子執行緒中,接收資料
std::thread recvThread = std::thread(&HelloWorld::receiveData, this);
recvThread.detach(); // 從主執行緒分離
}
else {
CCLOG("can not connect to server");
return;
}
}
// 接收資料
void HelloWorld::receiveData()
{
// 因為是強聯網
// 所以可以一直檢測服務端是否有資料傳來
while (true) {
// 接收資料 Recv
char data[512] = "";
int result = socket.Recv(data, 512, 0);
printf("%d", result);
// 與伺服器的連線斷開了
if (result <= 0) break;
CCLOG("%s", data);
}
// 關閉連線
socket.Close();
}
2、服務端
使用Eclipse開發環境,Java語言,服務端使用的是 ServerSocket 來監聽埠。
2.1、Server類
用於建立ServerSocket,監聽埠,等待客戶連線。
public class Server {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 建立ServerSocket,監聽埠號:12345
ServerSocket ss = new ServerSocket(12345);
// 建立用於管理客戶端的收發資料的子執行緒類
ClientThread clientThread = new ClientThread();
clientThread.start();
System.out.println("伺服器開啟啦");
// 監聽埠號:12345
// 等待客戶連線 accept()
while (true) {
// 開始接收客戶端的連線
Socket socket = ss.accept();
System.out.println("有新客戶連線~");
clientThread.addClient(socket);
}
}
}
2.2、ClientThread類
用於管理、處理客戶端的收發資料請求。
// 繼承Thread執行緒類
public class ClientThread extends Thread {
// 客戶端連線的socket列表
private ArrayList<Socket> clients = new ArrayList<Socket>();
// 新增客戶
public void addClient(Socket socket) {
clients.add(socket);
}
// 刪除客戶
public void removeClient(Socket socket) {
clients.remove(socket);
}
// 向客戶傳送資料
public void sendMessage(Socket socket, String data) throws IOException {
// 給玩家傳送資料
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write(data.getBytes("UTF-8"));
}
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
for (Socket socket : clients) {
// 獲取客戶端發來的資料
InputStream is = socket.getInputStream();
int len = is.available() + 1;
byte[] buff = new byte[len];
int flag = is.read(buff);
// read()返回-1,說明客戶端的socket已斷開
if (flag == -1) {
System.out.println("有客戶斷開連線~");
this.removeClient(socket);
break;
}
// 輸出接收到的資料
String read = new String(buff);
System.out.println("收到資料:" + read);
// 給玩家傳送資料
String data = "恭喜你,連線成功啦~~";
sendMessage(socket, data);
}
sleep(10);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
//
然後分別開啟伺服器和客戶端就可以看到連線成功並傳輸資料了