套接字socket--概念和实例

套接字 socket

 

套接字概念

套接字是一种进程间通信的方法，不同于以往介绍的的进程通信方法的是，它并不局限于同一台计算机的资源，例如共享内容或者消息队列。

一台机器上的进程可以使用套接字与另一台机器上的进程通信。因此客户与服务器可以分散到网络中。

同一台机器的进程间也可以用套接字通信。

 

套接字的工作过程（服务器端）

首先，服务器应用程序通过socket系统调用创建一个套接字，它是系统分配给该服务器进程的类似文件描述符的资源，不能与其他进程共享。

其次，服务器进程使用bind系统调用个套接字命名。

接下来，服务器进程开始等待客户连接到这个命名套接字，调用listen创建一个等待队列，以使存放来自客户的进入连接。

最后，服务器通过accept系统调用来接受客户的连接。此时，会产生一个与原有的命名套接字不同的新套接字，它仅用于与这个特定的客户端，而命名套接字则被保留下来继续处理来自其他客户的连接。

 

套接字的工作工程（客户端）

调用socket创建一个未命名套接字，将服务器的命名套接字作为一个地址来调用connect与服务器建立连接。

一旦建立了连接，就可以像使用底层文件描述符那样来用套接字进行双向的数据通信。

 

套接字的属性

套接字的特性由三个属性决定：

域（domain）：指定套接字通信中使用的网络介质，包括地址格式。

• AF_INET，即互联网络，基于IP协议，并且每个对应一个端口号，套接字地址由IP地址+端口号决定

类型（type）

• 流套接字：由类型SOCK_STREAM指定，基于TCP/IP实现，提供一个有序、可靠、双向字节流的连接，发送的数据不会丢失、乱序、重复。大的消息会被分块、传输、重组，很像一个文件流。
• 数据报套接字：由SOCK_DGRAM指定，基于UDP/IP协议，不建立和维持可靠连接，开销小，服务器崩溃不需要客户端重启，因为基于数据报的服务器不保留连接信息

协议（protocol）

 

 

套接字举例

客户端程序：创建一个未命名的套接字，然后把它连接到服务器套接字server_socket上，向服务器写一个字符，再读回经服务器处理后的一个字符。

服务器端程序：首先创建一个服务器套接字，绑定一个名字，然后创建一个监听队列，接收来自客户程序的连接。

client1.c

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/un.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
	int sockfd;
	int len;
	struct sockaddr_un address;
	int result;
	char ch = 'A';
	sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
	//根据服务器的情况设定连续地址
	address.sun_family = AF_UNIX;
	strcpy(address.sun_path, "server_socket");
	len = sizeof(address);

	result = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&address, len);
	if (result == -1)
	{
		perror("oops:client1");
		exit(1);
	}
	write(sockfd, &ch, 1);
	read(sockfd, &ch, 1);
	printf("char from server = %c\n", ch);
	close(sockfd);
	exit(0);
}

server1.c

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/un.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
	int server_sockfd, client_sockfd;//定义套接字标识符
	int server_len, client_len;//地址长度
	struct sockaddr_un server_address;
	struct sockaddr_un client_address;
	unlink("server_socket");//如果当前目录有叫做server_socket的文件，则删掉
	server_sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);//采用字节流方式，默认协议
	server_address.sun_family = AF_UNIX;
	strcpy(server_address.sun_path, "server_socket");
	server_len = sizeof(server_address);
	bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_address, server_len);
	listen(server_sockfd, 5);//创建长度为5的监听队列
	while(1)//等待客户端连接的到来
	{
		char ch;
		printf("server waiting\n");
		client_len = sizeof(client_address);//获取客户端的地址长度
		//服务器进程阻塞自身，知道有客户端请求建立连接，此时生成一个新的套接字，并返回新套接子的描述符，用此新套接字与客户进行通信
		client_sockfd = accept(server_sockfd, (struct sockaddr *)&client_address, &client_len);
		read(client_sockfd, &ch, 1);
		ch++;
		write(client_sockfd, &ch, 1);
		close(client_sockfd);
	} 
}