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Cocos網絡篇[3.2](3) ——Socket連接（1）

2015-03-05 22:24:13

標簽：network http socket cocos

【嘮叨】

在客戶端游戲開發中，使用HTTP進行網絡通信的比較少，一般使用的都是Socket進行通信。而HTTP一般用于網頁或者網頁游戲。

使用第三方Socket通信庫：ODSocket。

【參考】

http://blog.csdn.net/sight_/article/details/8138802 （Socket詳解）

http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7444092 （Socket編程原理）

【源碼下載】

ODSocket庫源碼：https://github.com/shahdza/Cocos_LearningTest/tree/master/ODSocket

本節Demo源碼：https://github.com/shahdza/Cocos_LearningTest/tree/master/ODSocket_Demo1

【Socket簡介】

1、套接字（socket）概念

套接字（socket）是通信的基石，是支持TCP/IP協議的網絡通信的基本操作單元。它是網絡通信過程中端點的抽象表示，包含進行網絡通信必須的五種信息：連接使用的協議，本地主機的IP地址，本地進程的協議端口，遠地主機的IP地址，遠地進程的協議端口。

套接字： { IP地址 : 端口號 }

應用層通過傳輸層進行數據通信時，TCP會遇到同時為多個應用程序進程提供并發服務的問題。多個TCP連接或多個應用程序進程可能需要通過同一個TCP協議端口傳輸數據。為了區別不同的應用程序進程和連接，許多計算機操作系統為應用程序與TCP/IP協議交互提供了套接字（Socket）接口。應用層可以和傳輸層通過Socket接口，區分來自不同應用程序進程或網絡連接的通信，實現數據傳輸的并發服務。

2、套接字類型

TCP/IP的socket提供下列三種類型套接字。

2.1、流式套接字（SOCK_STREAM）

提供了一個面向連接（TCP）、可靠的數據傳輸服務，數據無差錯、無重復地發送，且按發送順序接收。內設流量控制，避免數據流超限；數據被看作是字節流，無長度限制。文件傳送協議（FTP）即使用流式套接字。

2.2、數據報式套接字（SOCK_DGRAM）

提供了一個無連接服務（UDP）。數據包以獨立包形式被發送，不提供無錯保證，數據可能丟失或重復，并且接收順序混亂。網絡文件系統（NFS）使用數據報式套接字。

2.3、原始式套接字（SOCK_RAW）

該接口允許對較低層協議，如IP、ICMP直接訪問。常用于檢驗新的協議實現或訪問現有服務中配置的新設備。

3、建立socket連接

建立Socket連接至少需要一對套接字，其中一個運行于客戶端，稱為ClientSocket ，另一個運行于服務器端，稱為ServerSocket 。

套接字之間的連接過程分為三個步驟：服務器監聽，客戶端請求，連接確認。

（a）服務器監聽：服務器端套接字并不定位具體的客戶端套接字，而是處于等待連接的狀態，實時監控網絡狀態，等待客戶端的連接請求。

（b）客戶端請求：指客戶端的套接字提出連接請求，要連接的目標是服務器端的套接字。為此，客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務器的套接字，指出服務器端套接字的地址和端口號，然后就向服務器端套接字提出連接請求。

（c）連接確認：當服務器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求時，就響應客戶端套接字的請求，建立一個新的線程，把服務器端套接字的描述發給客戶端，一旦客戶端確認了此描述，雙方就正式建立連接。而服務器端套接字繼續處于監聽狀態，繼續接收其他客戶端套接字的連接請求。

4、典型套接字調用過程舉例

TCP/IP協議的應用一般采用客戶/服務器模式，因此在實際應用中，必須有客戶和服務器兩個進程，并且首先啟動服務器，其系統調用時序圖如下。

面向連接的協議（TCP）的套接字系統調用如下：

> 服務器必須首先啟動，直到它執行完accept()調用，進入等待狀態后，方能接收客戶請求。

> 假如客戶在此前啟動，則connect()將返回出錯代碼，連接不成功。

無連接的協議（UDP）的套接字調用如下：

> 無連接服務器也必須先啟動，否則客戶請求傳不到服務進程。

> 無連接客戶不調用connect()。因此在數據發送之前，客戶與服務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。

> 發送數據時，發送方除指定本地套接字號外，還需指定接收方套接字號，從而在數據收發過程中動態地建立了全相關。

【Socket連接】

使用的是面向連接的TCP套接字系統調用API。

0、將ODSocket源碼放在Classes目錄下

1、客戶端

使用ODSocket的API實現與服務端的網絡連接。

> 創建ODSocket：ODSocket socket;

> 初始化：Init() 、 Create();

> 設置需要連接的服務器的 IP地址和端口號：ip 、 port;

> 連接服務器：Connet(ip, port);

> 發送數據：Send(string, lenght);

> 接收數據：Recv(string, lenght, 0);

> 關閉連接：Close();

代碼如下：

//
// 引入頭文件
#include "ODSocket/ODSocket.h"
 
// Socker連接
void HelloWorld::connectServer()
{
    // 初始化
    // ODSocket socket;
    socket.Init();
    socket.Create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
     
    // 設置服務器的IP地址，端口號
    // 并連接服務器 Connect
    const char* ip = "127.0.0.1";
    int port = 12345;
    bool result = socket.Connect(ip, port);
     
    // 發送數據 Send
    socket.Send("login", 5);
     
    if (result) {
        CCLOG("connect to server success!");
        // 開啟新線程，在子線程中，接收數據
        std::thread recvThread = std::thread(&HelloWorld::receiveData, this);
        recvThread.detach(); // 從主線程分離
    }
    else {
        CCLOG("can not connect to server");
        return;
    }
}
 
// 接收數據
void HelloWorld::receiveData()
{
    // 因為是強聯網
    // 所以可以一直檢測服務端是否有數據傳來
    while (true) {
        // 接收數據 Recv
        char data[512] = "";
        int result = socket.Recv(data, 512, 0);
        printf("%d", result);
        // 與服務器的連接斷開了
        if (result <= 0) break;
         
        CCLOG("%s", data);
    }
    // 關閉連接
    socket.Close();
}
//

2、服務端

使用Eclipse開發環境，Java語言，服務端使用的是 ServerSocket 來監聽端口。

2.1、Server類

用于創建ServerSocket，監聽端口，等待客戶連接。

//
public class Server {
 
    public static void main(String[] args) throws IOException {
         
        // 創建ServerSocket，監聽端口號：12345
        ServerSocket ss = new ServerSocket(12345);
        // 創建用于管理客戶端的收發數據的子線程類
        ClientThread clientThread = new ClientThread();
        clientThread.start();
         
        System.out.println("服務器開啟啦");
 
        // 監聽端口號：12345
        // 等待客戶連接 accept()
        while (true) {
            // 開始接收客戶端的連接
            Socket socket = ss.accept();
            System.out.println("有新客戶連接~");
            clientThread.addClient(socket);
        }
    }
}
//

2.2、ClientThread類

用于管理、處理客戶端的收發數據請求。

//
// 繼承Thread線程類
public class ClientThread extends Thread {
    // 客戶端連接的socket列表
    private ArrayList<Socket> clients = new ArrayList<Socket>();
 
    // 添加客戶
    public void addClient(Socket socket) {
        clients.add(socket);
    }
    // 刪除客戶
    public void removeClient(Socket socket) {
        clients.remove(socket);
    }
    // 向客戶發送數據
    public void sendMessage(Socket socket, String data) throws IOException {
        // 給玩家發送數據
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write(data.getBytes("UTF-8"));
    }
 
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                for (Socket socket : clients) {
                    // 獲取客戶端發來的數據
                    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("有客戶斷開連接~");
                        this.removeClient(socket);
                        break;
                    }
 
                    // 輸出接收到的數據
                    String read = new String(buff);
                    System.out.println("收到數據：" + read);
 
                    // 給玩家發送數據
                    String data = "恭喜你，連接成功啦~~";
                    sendMessage(socket, data);
                }
                sleep(10);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
//