TCP/IP 、Socket、HTTP 等

• 首先网络七层由下往上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
  其中物理层、数据链路层和网络层通常被称为媒体层，是网络工程师研究的对象。
  传输层、会话层、表示层和应用层则被称作主机曾，是用户所面向和关心的内容。
  HTTP 协议 对应于应用层
  TCP 协议 对应于传输层
  IP 协议 对应于网络层
  三者本质上没有什么可比性。
  TCP/IP 是传输层协议，主要是解决数据如何在网络中传输：而 HTTP 是应用层协议，主要解决如何包装数据。
  我们在传输数据的时候，可以只使用传输层（TCP/IP ），但是那样的话，由于没有了应用层，变无法识别数据内容，如果想要是传输的数据有意义，则必须使用应用层协议，应用层协议喝多，有 HTTP等多种协议。也可以自己定义应用层协议。其中 Socket 是对TCP/IP 协议的封装。Socket 本身并不是协议，而是一个调用接口（API），通过 Socket，我们才能使用TCP/IP 协议。

HTTP 和 Socket 连接区别

• TCP 连接
  手机能够使用联网功能是应为手机底层实现了TCP/IP 协议，这样可以使手机终端通过无线网络建立 TCP 连接，TCP 协议可以对上层网络提供接口，是上层网络数据的传输简历在"无差别"的网络之上。
  那么，建立一个 TCP 连接需要经过『三次握手』：
  第一次握手：有客户端发送 sun 包（syn=j）到服务器，并进入 SYN_SEND状态，等待服务器确认；
  第二次握手：服务器接受 syn 包，必须确认客户的 syn（ack=j+1 ），同时自己也将发送一个 syn 包（syn=k），即 SYN+ACK 包，此时服务进入SYN_RECV状态；
  第三次握手：客户端受到服务器的 SYN+ACK 包，向服务器发送确认包 ACK（ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入 ESTABLISHED 状态，完成第三次握手。
  握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端和服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP 连接一旦简历，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都剪被一致保持下去。断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开 TCP 连接的请求，断开过程需要经过「四次握手」。
• HTTP 连接
  HTTP 协议即超文本传送协议，是 web 联网的基础，也是手机联网常用的协议之一，HTTP 协议是建立在 TCP 协议之上的一种一用。
  HTTP 连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器会送响应，在请求结束后，会主动释放连接。从简历连接到关闭连接的过程成为'一次连接'。
  1）在 HTTP1.0中，客户端的每次请求都要求建立一次单独的连接，在处理完本次请求后，就会自动单方连接。
  2）在 HTTP1.1中，则可以在一次连接在中处理多个请求，并且多个请求可以重叠进行，不需要等待一个请求结束后在发送一个请求。
  由于 HTTP 在每次请求结束后都会主动释放连接，因此 HTTP 连接是一种'短连接',要保持客户端程序的在线状态,需要不断地向服务器发起连接请求.通常的做法是即使不需要获得任何数据,客户端也保持每个一段固定的时间向服务器发送一次'保持连接'请求,服务器在收到该请求后对客户端进行恢复,表明知道客户端'在线'.若服务器长时间无法收到客户端的请求,则认为客户端'下线'.若客户端长时间无法长时间收到服务器的回复,则认为网络已经断开.

socket 原理

• 套接字( socket) 概念
  套接字( socket) 是通信的基石,是支持TCP/IP 协议的网络通信的基本操作单元.它是网络通信过程中断电的抽象表示,包含进行网络通信必须的物种信息:连接使用的协议,本地主机的 IP 地址,本地进程的协议端口,远地主机的 IP 地址,远地进程的协议端口.
  应用程序通过传输层进行数据通信时, TCP 会遇到同时为多个程序进程提供并发服务的问题.多个 TCP 连接或者多个应用程序进程可能需要通过同一个 TCP 协议端口传输数据.为了区别不同的而应用程序和连接,许多计算机操作系统为应用程序与TCP/IP 协议交互提供了套接字(socket)接口.应用层可以和传输层通过 socket 接口,进行区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信,实现数据传输的并发服务.
• 建立 socket 链接
  建立 socket 链接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,成为 ClientSocket, 另外一个运行于服务器端,称为 ServerSocket.
  套接字之间的连接过程分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认.
  服务器监听:服务器端 socket 并不定位具体的客户端套接字,二是处于等待练级的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求.
  客户端请求:指客户端的socket 提出连接请求,要链接的而目标是服务器端的套接字.谓词,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,支出服务器端套接字的地址和端口号,然后就想服务器端套接字提出连接请求.
  连接确认:当服务器端套接字监听到或者说接受到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发个客户端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接.而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接受其他客户端套接字的连接请求.
• socket 连接和 TCP 连接
  创建 socket 连接时,可以指定使用的传输层协议,socket 可以支持不同的传输层协议(TCP或 UDP),当使用 TCP 协议进行连接时,该socket 连接就是一个TCP 连接.
• socket 连接与http 连接
  由于通常情况下 socket 连接就是 TCP 连接,因此 socket 连接一旦建立,通信双方即可开始相互发送数据内容,直到双方连接断开.但在实际网络应用中,客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点,例如路由器/网关/防火墙等,大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接,从而导致 socket 连接断连,因此需要通过轮询告诉网络,该链接处于活跃状态.
  然而 http 连接使用的是'请求-响应'方式.不仅在请求时需要建立连接,而且需要客户端向服务器发送请求后,服务器才能回复数据.
  在很多情况下,需要服务器端主动向客户端推送数据,保持客户端与服务器数据的实时与同步.此时若双方建立的是 socket 连接,服务器就可以直接将数据传送给客户端;若双方建立的是 http 连接,则服务器需要等到客户端发送一次请求后才能将数据传回给客户端,因此,客户端定时向服务器端发送连接请求,不仅可以保持在线,同时也是在'询问'服务器是否有新的数据,如果有就将数据传给客户端.

一：再头文件中第一输入流和输出流和一个消息数组

1 @interface ViewController ()<NSStreamDelegate,UITextFieldDelegate,UITableViewDataSource,UITableViewDelegate>{ 
2 NSInputStream *_inputStream;//对应输入流 
3 NSOutputStream *_outputStream;//对应输出流 
4 } 
5 @property (weak, nonatomic) IBOutlet NSLayoutConstraint *inputViewConstraint; 
6 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UITableView *tableView; 
7  
8 @property (nonatomic, strong) NSMutableArray *chatMsgs;//聊天消息数组 
9
10 @end

懒加载这个消息数组

1 -(NSMutableArray *)chatMsgs{
2 if (!_chatMsgs) {
3 _chatMsgs = [NSMutableArray array];
4  }
5 
6 return _chatMsgs;
7 }

二：实现输入输出流的监听

1 -(void)stream:(NSStream *)aStream handleEvent:(NSStreamEvent)eventCode{ 
2 NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]); 
3  
4 // NSStreamEventOpenCompleted = 1UL << 0,//输入输出流打开完成 
5 // NSStreamEventHasBytesAvailable = 1UL << 1,//有字节可读 
6 // NSStreamEventHasSpaceAvailable = 1UL << 2,//可以发放字节 
7 // NSStreamEventErrorOccurred = 1UL << 3,// 连接出现错误 
8 // NSStreamEventEndEncountered = 1UL << 4// 连接结束 
9 switch (eventCode) {
10 case NSStreamEventOpenCompleted:
11 NSLog(@"输入输出流打开完成");
12 break;
13 case NSStreamEventHasBytesAvailable:
14 NSLog(@"有字节可读");
15  [self readData];
16 break;
17 case NSStreamEventHasSpaceAvailable:
18 NSLog(@"可以发送字节");
19 break;
20 case NSStreamEventErrorOccurred:
21 NSLog(@" 连接出现错误");
22 break;
23 case NSStreamEventEndEncountered:
24 NSLog(@"连接结束");
25 
26 // 关闭输入输出流
27  [_inputStream close];
28  [_outputStream close];
29 
30 // 从主运行循环移除
31  [_inputStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
32  [_outputStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
33 break;
34 default:
35 break;
36  }
37 
38 }

三:连接服务器

1 - (IBAction)connectToHost:(id)sender { 
2 // 1.建立连接 
3 NSString *host = @"127.0.0.1"; 
4 int port = 12345; 
5  
6 // 定义C语言输入输出流 
7  CFReadStreamRef readStream; 
8  CFWriteStreamRef writeStream; 
9 CFStreamCreatePairWithSocketToHost(NULL, (__bridge CFStringRef)host, port, &readStream, &writeStream);
10 
11 // 把C语言的输入输出流转化成OC对象
12 _inputStream = (__bridge NSInputStream *)(readStream);
13 _outputStream = (__bridge NSOutputStream *)(writeStream);
14 
15 
16 // 设置代理
17 _inputStream.delegate = self;
18 _outputStream.delegate = self;
19 
20 
21 // 把输入输入流添加到主运行循环
22 // 不添加主运行循环 代理有可能不工作
23  [_inputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
24  [_outputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
25 
26 // 打开输入输出流
27  [_inputStream open];
28  [_outputStream open];
29 }

四:登录

1 - (IBAction)loginBtnClick:(id)sender { 
2  
3 // 登录 
4 // 发送用户名和密码 
5 // 在这里做的时候，只发用户名，密码就不用发送 
6  
7 // 如果要登录，发送的数据格式为 "iam:zhangsan"; 
8 // 如果要发送聊天消息，数据格式为 "msg:did you have dinner"; 
9 
10 //登录的指令
11 NSString *loginStr = @"iam:zhangsan";
12 
13 //把Str转成NSData
14 NSData *data = [loginStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
15 
16 
17  [_outputStream write:data.bytes maxLength:data.length];
18 }

五:读取服务器数据

 1 #pragma mark 读了服务器返回的数据 2 -(void)readData{ 3  4 //建立一个缓冲区 可以放1024个字节 5 uint8_t buf[1024]; 6  7 // 返回实际装的字节数 8 NSInteger len = [_inputStream read:buf maxLength:sizeof(buf)]; 9 10 // 把字节数组转化成字符串11 NSData *data = [NSData dataWithBytes:buf length:len];12 13 // 从服务器接收到的数据14 NSString *recStr = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];15 16 NSLog(@"%@",recStr);17 18  [self reloadDataWithText:recStr];19 20 }

六:发送数据:

1 -(BOOL)textFieldShouldReturn:(UITextField *)textField{ 
2  
3 NSString *text = textField.text; 
4  
5 NSLog(@"%@",text); 
6 // 聊天信息 
7 NSString *msgStr = [NSString stringWithFormat:@"msg:%@",text]; 
8  
9 //把Str转成NSData
10 NSData *data = [msgStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
11 
12 // 刷新表格
13  [self reloadDataWithText:msgStr];
14 
15 // 发送数据
16  [_outputStream write:data.bytes maxLength:data.length];
17 
18 // 发送完数据，清空textField
19 textField.text = nil;
20 
21 return YES;
22 }

七:实现数据的显示，并且每发送一次消息都会滚动到对应的位置

 1 -(void)reloadDataWithText:(NSString *)text{ 
2  [self.chatMsgs addObject:text]; 
3  
4  [self.tableView reloadData]; 
5  
6 // 数据多，应该往上滚动 
7 NSIndexPath *lastPath = [NSIndexPath indexPathForRow:self.chatMsgs.count - 1 inSection:0]; 
8  [self.tableView scrollToRowAtIndexPath:lastPath atScrollPosition:UITableViewScrollPositionBottom animated:YES]; 
9 }
10 11 #pragma mark 表格的数据源
12 
13 -(NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section{
14 return self.chatMsgs.count;
15 }
16 
17 
18 - (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
19 {
20 static NSString *ID = @"Cell";
21 UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:ID];
22 
23 cell.textLabel.text = self.chatMsgs[indexPath.row];
24 
25 return cell;
26 }
27 
28 -(void)scrollViewWillBeginDragging:(UIScrollView *)scrollView{
29  [self.view endEditing:YES];
30 }

八:监听键盘的改变

1 // 监听键盘 
2 [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(kbFrmWillChange:) name:UIKeyboardWillChangeFrameNotification object:nil]; 
3 } 
4  
5  
6 -(void)kbFrmWillChange:(NSNotification *)noti{ 
7 NSLog(@"%@",noti.userInfo); 
8  
9 // 获取窗口的高度
10 
11 CGFloat windowH = [UIScreen mainScreen].bounds.size.height;
12 
13 
14 
15 // 键盘结束的Frm
16 CGRect kbEndFrm = [noti.userInfo[UIKeyboardFrameEndUserInfoKey] CGRectValue];
17 // 获取键盘结束的y值
18 CGFloat kbEndY = kbEndFrm.origin.y;
19 
20 
21 self.inputViewConstraint.constant = windowH - kbEndY;
22 }