Cocos网络篇[3.2](3) ——Socket连接（1）

【唠叨】

    在客户端游戏开发中，使用HTTP进行网络通信的比较少，一般使用的都是Socket进行通信。而HTTP一般用于网页或者网页游戏。

    使用第三方Socket通信库：ODSocket。

【参考】

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

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

【源码下载】

    ODSocket库源码：https://github.com/shahdza/Cocos_LearningTest/tree/master/ODSocket 

    本节Demo源码：https://github.com/shahdza/Cocos_LearningTest/tree/master/ODSocket_Demo1 

【Socket简介】

1、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端点的抽象表示，包含进行网络通信必须的五种信息：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。

套接字： { IP地址 : 端口号 }

    应用层通过传输层进行数据通信时，TCP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或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。为了区别不同的应用程序进程和连接，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，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。

2、套接字类型  

    TCP/IP的socket提供下列三种类型套接字。 

  2.1、流式套接字（SOCK_STREAM）

    提供了一个面向连接（TCP）、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复地发送，且按发送顺序接收。内设流量控制，避免数据流超限；数据被看作是字节流，无长度限制。文件传送协议（FTP）即使用流式套接字。 

  2.2、数据报式套接字（SOCK_DGRAM）

    提供了一个无连接服务（UDP）。数据包以独立包形式被发送，不提供无错保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱。网络文件系统（NFS）使用数据报式套接字。 

  2.3、原始式套接字（SOCK_RAW） 

    该接口允许对较低层协议，如IP、ICMP直接访问。常用于检验新的协议实现或访问现有服务中配置的新设备。

3、建立socket连接

    建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket ，另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。

    （a）服务器监听：服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态，等待客户端的连接请求。

    （b）客户端请求：指客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，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，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。

    （c）连接确认：当服务器端套接字监听到或者说接收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给客户端，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，继续接收其他客户端套接字的连接请求。

4、典型套接字调用过程举例

    TCP/IP协议的应用一般采用客户/服务器模式，因此在实际应用中，必须有客户和服务器两个进程，并且首先启动服务器，其系统调用时序图如下。 

    面向连接的协议（TCP）的套接字系统调用如下：

        > 服务器必须首先启动，直到它执行完accept()调用，进入等待状态后，方能接收客户请求。

        > 假如客户在此前启动，则connect()将返回出错代码，连接不成功。

    无连接的协议（UDP）的套接字调用如下：

        > 无连接服务器也必须先启动，否则客户请求传不到服务进程。

        > 无连接客户不调用connect()。因此在数据发送之前，客户与服务器之间尚未建立完全相关，但各自通过socket()和bind()建立了半相关。

        > 发送数据时，发送方除指定本地套接字号外，还需指定接收方套接字号，从而在数据收发过程中动态地建立了全相关。 

【Socket连接】

    使用的是面向连接的TCP套接字系统调用API。

0、将ODSocket源码放在Classes目录下

1、客户端

    使用ODSocket的API实现与服务端的网络连接。

        > 创建ODSocket：ODSocket socket;

        > 初始化：Init() 、 Create();

        > 设置需要连接的服务器的 IP地址和端口号：ip 、 port;

        > 连接服务器：Connet(ip, port);

        > 发送数据：Send(string, lenght);

        > 接收数据：Recv(string, lenght, 0);

        > 关闭连接：Close();

    代码如下：

//
// 引入头文件
#include "ODSocket/ODSocket.h"

// Socker连接
void  HelloWorld::connectServer()
{
    // 初始化
    // ODSocket socket;
    socket.Init();
    socket.Create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    // 设置服务器的IP地址，端口号
    // 并连接服务器 Connect
    const  char * ip =  "127.0.0.1" ;
    int  port = 12345;
    bool  result = socket.Connect(ip, port);

    // 发送数据 Send
    socket.Send( "login" , 5);

    if  (result) {
        CCLOG( "connect to server success!" );
        // 开启新线程，在子线程中，接收数据
        std:: thread  recvThread = std:: thread (&HelloWorld::receiveData,  this );
        recvThread.detach();  // 从主线程分离
    }
    else  {
        CCLOG( "can not connect to server" );
        return ;
    }
}

// 接收数据
void  HelloWorld::receiveData()
{
    // 因为是强联网
    // 所以可以一直检测服务端是否有数据传来
    while  ( true ) {
        // 接收数据 Recv
        char  data[512] =  "" ;
        int  result = socket.Recv(data, 512, 0);
        printf ( "%d" , result);
        // 与服务器的连接断开了
        if  (result <= 0)  break ;

        CCLOG( "%s" , data);
    }
    // 关闭连接
    socket.Close();
}
//

2、服务端

    使用Eclipse开发环境，Java语言，服务端使用的是 ServerSocket 来监听端口。

    2.1、Server类

    用于创建ServerSocket，监听端口，等待客户连接。

//
public  class  Server {

    public  static  void  main(String[] args)  throws  IOException {

        // 创建ServerSocket，监听端口号：12345
        ServerSocket ss =  new  ServerSocket( 12345 );
        // 创建用于管理客户端的收发数据的子线程类
        ClientThread clientThread =  new  ClientThread();
        clientThread.start();

        System.out.println( "服务器开启啦" );

        // 监听端口号：12345
        // 等待客户连接 accept()
        while  ( true ) {
            // 开始接收客户端的连接
            Socket socket = ss.accept();
            System.out.println( "有新客户连接~" );
            clientThread.addClient(socket);
        }
    }
}
//

    2.2、ClientThread类

    用于管理、处理客户端的收发数据请求。

//
// 继承Thread线程类
public  class  ClientThread  extends  Thread {
    // 客户端连接的socket列表
    private  ArrayList clients =  new  ArrayList();

    // 添加客户
    public  void  addClient(Socket socket) {
        clients.add(socket);
    }
    // 删除客户
    public  void  removeClient(Socket socket) {
        clients.remove(socket);
    }
    // 向客户发送数据
    public  void  sendMessage(Socket socket, String data)  throws  IOException {
        // 给玩家发送数据
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write(data.getBytes( "UTF-8" ));
    }

    @Override
    public  void  run() {
        while  ( true ) {
            try  {
                for  (Socket socket : clients) {
                    // 获取客户端发来的数据
                    InputStream is = socket.getInputStream();
                    int  len = is.available() +  1 ;
                    byte [] buff =  new  byte [len];
                    int  flag = is.read(buff);

                    // read()返回-1，说明客户端的socket已断开
                    if  (flag == - 1 ) {
                        System.out.println( "有客户断开连接~" );
                        this .removeClient(socket);
                        break ;
                    }

                    // 输出接收到的数据
                    String read =  new  String(buff);
                    System.out.println( "收到数据："  + read);

                    // 给玩家发送数据
                    String data =  "恭喜你，连接成功啦~~" ;
                    sendMessage(socket, data);
                }
                sleep( 10 );
            }  catch  (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }  catch  (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
//

3、运行服务器

    在Eclipse开发工具中，运行服务器程序。

4、运行客户端

    然后运行客户端试试。

    客户端输出：

    服务端输出：

5、关闭客户端程序

    服务端输出：