Socket编程
目前较为流行的网络编程模型是客户机/服务器通信模式
客户进程向服务器进程发出要求某种服务的请求,服务器进程响应该请求。如图所示,通常,一个服务器进程会同时为多个客户端进程服务,图中服务器进程B1同时为客户进程A1、A2和B2提供服务。
Socket概述
① 所谓Socket通常也称作“套接字”,用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄。应用程序通常通过“套接字”向网络发出请求或者应答网络请求。
② Socket是连接运行在网络上的两个程序间的双向通信的端点。
③ 网络通讯其实指的就是Socket间的通讯。
④ 通讯的两端都有Socket,数据在两个Socket之间通过IO来进行传输。
套接字(socket)
socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。Socket就是该模式的一个实现,socket即是一种特殊的文件,一些socket函数就是对其进行的操作(读/写IO、打开、关闭).说白了Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。在设计模中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。
随着Unix的应用推广,套接字有被引进了windows等操作系统。套接字通常只与同一区域的套接字交换数据,windows socket只支持一个通信区域:网际域(AF_INET),这个域被使用忘记协议簇的通信进程使用。
使用Socket进行网络通信的过程
① 服务器程序将一个套接字绑定到一个特定的端口,并通过此套接字等待和监听客户的连接请求。
② 客户程序根据服务器程序所在的主机和端口号发出连接请求。
③ 如果一切正常,服务器接受连接请求。并获得一个新的绑定到不同端口地址的套接字。
④ 客户和服务器通过读、写套接字进行通讯。
客户机/服务器模式
在TCP/IP网络应用中,通信的两个进程间相互作用的主要模式是客户机/服务器模式*(client/server),即客户像服务其提出请求,服务器接受到请求后,提供相应的服务。
服务器:
(1)首先服务器方要先启动,打开一个通信通道并告知本机,它愿意在某一地址和端口上接收客户请求
(2)等待客户请求到达该端口
(3)接收服务请求,处理该客户请求,服务完成后,关闭此新进程与客户的通信链路,并终止
(4)返回第二步,等待另一个客户请求
(5)关闭服务器
客户方:
(1)打开一个通信通道,并连接到服务器所在的主机特定的端口
(2)向服务器发送请求,等待并接收应答,继续提出请求
(3)请求结束后关闭通信信道并终止
基于TCP(面向连接)的socket编程
服务器端先初始化Socket,然后与端口绑定(bind),对端口进行监听(listen),调用accept阻塞,等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket,然后连接服务器(connect),如果连接成功,这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求,服务器端接收请求并处理请求,然后把回应数据发送给客户端,客户端读取数据,最后关闭连接,一次交互结束。
服务器:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<netinet/in.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/wait.h>
#define PORT 1500//端口号
#define BACKLOG 5/*最大监听数*/
int main(){
int sockfd,new_fd;/*socket句柄和建立连接后的句柄*/
struct sockaddr_in my_addr;/*本方地址信息结构体,下面有具体的属性赋值*/
struct sockaddr_in their_addr;/*对方地址信息*/
int sin_size;
sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//建立socket
if(sockfd==-1){
printf("socket failed:%d",errno);
return -1;
}
my_addr.sin_family=AF_INET;/*该属性表示接收本机或其他机器传输*/
my_addr.sin_port=htons(PORT);/*端口号*/
my_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);/*IP,括号内容表示本机IP*/
bzero(&(my_addr.sin_zero),8);/*将其他属性置0*/
if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&my_addr,sizeof(struct sockaddr))<0){//绑定地址结构体和socket
printf("bind error");
return -1;
}
listen(sockfd,BACKLOG);//开启监听 ,第二个参数是最大监听数
while(1){
sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);
new_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&their_addr,&sin_size);//在这里阻塞知道接收到消息,参数分别是socket句柄,接收到的地址信息以及大小
if(new_fd==-1){
printf("receive failed");
} else{
printf("receive success");
send(new_fd,"Hello World!",12,0);//发送内容,参数分别是连接句柄,内容,大小,其他信息(设为0即可)
}
}
return 0;
}
客户端:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<netinet/in.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/wait.h>
#define DEST_PORT 1500//目标地址端口号
#define DEST_IP "127.0.0.1"/*目标地址IP,这里设为本机*/
#define MAX_DATA 100//接收到的数据最大程度
int main(){
int sockfd,new_fd;/*cocket句柄和接受到连接后的句柄 */
struct sockaddr_in dest_addr;/*目标地址信息*/
char buf[MAX_DATA];//储存接收数据
sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);/*建立socket*/
if(sockfd==-1){
printf("socket failed:%d",errno);
}
//参数意义见上面服务器端
dest_addr.sin_family=AF_INET;
dest_addr.sin_port=htons(DEST_PORT);
dest_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(DEST_IP);
bzero(&(dest_addr.sin_zero),8);
if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&dest_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1){//连接方法,传入句柄,目标地址和大小
printf("connect failed:%d",errno);//失败时可以打印errno
} else{
printf("connect success");
recv(sockfd,buf,MAX_DATA,0);//将接收数据打入buf,参数分别是句柄,储存处,最大长度,其他信息(设为0即可)。
printf("Received:%s",buf);
}
close(sockfd);//关闭socket
return 0;
}
基于UDP(面向无连接)的socket编程
参考链接:https://blog.csdn.net/zhang___yong/article/details/78702559
java:https://www.cnblogs.com/wzy330782/p/5479833.html
基于TCP/IP和UDP协议的socket编程结构解析:https://blog.csdn.net/zhengnice/article/details/51428080