socket理解

水深无声 2022-06-08 08:09 144阅读 0赞

**1. 什么是TCP/IP、UDP？**

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（WANs）设计的。

UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是属于TCP/IP协议族中的一种。

这里有一张图，表明了这些协议的关系。

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图1

TCP/IP协议族包括运输层、网络层、链路层。现在你知道TCP/IP与UDP的关系了吧。

**2. 进程间如何通信**

进程通信的概念最初来源于单机系统。由于每个进程都在自己的地址范围内运行，为保证两个相互通信的进

程之间既互不干扰又协调一致工作，操作系统为进程通信提供了相应设施，如

UNIX BSD有：管道（pipe）、命名管道（named pipe）软中断信号（signal）

UNIX system V有：消息（message）、共享存储区（shared memory）和信号量（semaphore)等.

他们都仅限于用在本机进程之间通信。网间进程通信要解决的是不同主机进程间的相互通信问题（可把同机进程通信看作是其中的特例）。为此，首先要解决的是网间进程标识问题。同一主机上，不同进程可用进程号（process ID）唯一标识。但在网络环境下，各主机独立分配的进程号不能唯一标识该进程。例如，主机A赋于某进程号5，在B机中也可以存在5号进程，因此，“5号进程”这句话就没有意义了。 其次，操作系统支持的网络协议众多，不同协议的工作方式不同，地址格式也不同。因此，网间进程通信还要解决多重协议的识别问题。

其实TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题，网络层的“**ip地址**”可以唯一标识网络中的主机，而传输层的“**协议+端口**”可以唯一标识主机中的应用程序（进程）。这样利用三元组（ip地址，协议，端口）就可以标识网络的进程了，网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。

使用TCP/IP协议的应用程序通常采用应用编程接口：UNIX BSD的套接字（socket）和UNIX System V的TLI（已经被淘汰），来实现网络进程之间的通信。就目前而言，几乎所有的应用程序都是采用socket，而现在又是网络时代，网络中进程通信是无处不在，这就是我为什么说“一切皆socket”。

**2. 什么是socket,socket在哪**

是一组接口，应用层与传输层通信中间软件层

把复杂的TCP/IP协议族封装到socket上

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**3. 为什么要用socket, 它解决了什么问题**

解决了计算机进程间进行通信

**4. Socket通信有几种方式？及其特点**  
要把这个问题具体回答起来，我估计要起写几千字：在这里简单做个介绍：  
Socket通信时有我们常使用TCP，UDP协议等等方式进行通信，TCP是面向连接，安全的协议，例如，我们进行下载等等，就得使用TCP协议，UDP面向无连接，不安全的协议，但传输数据要比UDP快，用于视频聊天等等

**5. socket 服务端，客户端**

一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听到电话铃声后提起电话，这时你和你的朋友就建立起了连接，就可以讲话了。等交流结束，挂断电话结束此次交谈。 生活中的场景就解释了这工作原理，也许TCP/IP协议族就是诞生于生活中，这也不一定。

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图3

先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket**(安装好一部电话)**，然后与端口绑定(bind)（**电话号码**），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(**安装一部电话**)，然后连接服务器(connect)(**像服务端打电话**)，如果连接成功(**拨通了**)，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(**说话**)，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(**回话**)，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

在客户端输入服务器端的IP地址和发送的数据，然后按发送按钮，服务器端接收到数据，然后回应客户端。客户端读取回应的数据，显示在界面上。

服务器端：

在服务器端，主要是启动Socket和监听线程。

服务器端一直在监听是否有客户端连接，如有连接，处理客户端的请求，给出回应，然后继续监听

**维持：**

一般为了保持长连接，在不发送业务数据的时候，通过发送心跳数据来维持链路。  
否则，该socket可能会因为超时，被中间的网络设备或者server强制关闭

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