CocoaAsyncSocket 初探

关于HTTP和TCP

先来回顾一下信息是如何在网络中传输的，假设我们要访问一台服务器，终端A发出一个Http请求，经由传输层，网络层，数据链路层，物理层封装之后发往，路由器，路由器解包找到对应ip之后，再次封装传输出去，最终到达所要请求的服务器。参考下面的示意图

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这中间每一层都对上层信息进行封装，并提供服务。而每一层所负责的事情也是不一样的，而层的划分多种方式，比较出名的就是OSI七层网路模型和TCP/IP网络模型 如图所示：

20160516195929246.png

20160516203803068.png

HTTP协议和TCP协议就分别处于应用层和传输层，HTTP主要负责包装数据，TCP主要负责传输。

Socket

知道了HTTP和TCP协议之后，我们再来了解下Socket。首先Socket跟HTTP和TCP不一样，并不是一组协议，也不属于任何一层，而是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。Socket有两种协议可以选择，一种是数据报通信（UDP），一种是流通信（TCP）。
Socket有三个重要的元素，协议，IP地址和端口。由这三个要素就可以实现进程间通信。Socket成对出现，代表一个通信的两端。下面来看一下Socket通信的流程：

1. 服务端监听。服务端Socket对某一端口进行监听，等待客户端Socket发起连接。
2. 客户端通过IP和端口，向服务器发起连接请求。
3. 服务端响应客户端的请求，并向客户端发送服务端Socket信息。客户端一旦确认此信息，则连接就建立了。
4. 客户端发送请求报文，等待并接收应答。
5. 客户端断开连接。

CocoaAsyncSocket

CocoaAsyncSocket是谷歌的开发者，基于BSD-Socket写的一个IM框架。封装了一套简单易用的OC接口。CocoaAsyncSocket包含两个类，GCDAsyncSocket和GCDAsyncUdpSocket。前者基于TCP协议，而后者是基于UDP协议。
我们以GCDAsyncSocket为例，来看socket的建立过程

服务端

服务端需要做两件事，监听端口和发送消息。首先创建一个Server类ServerViewController，用于显示简单的界面和保存，服务端和客户端的socket。

    //服务端socket
    var serverSocket: GCDAsyncSocket?
    //客户端socket
    var clientSocket: GCDAsyncSocket?

    //开始监听客户端请求
    @IBAction func startListen(_ sender: Any) {
        serverSocket = GCDAsyncSocket.init(delegate:self, delegateQueue:DispatchQueue.init(label: "com.server"))
        do{
            try serverSocket?.accept(onPort: UInt16(portTF.text!)!)
            addText("监听成功")
        }catch _{
            addText("监听失败")
        }
    }

    //发送消息
    @IBAction func sendMsg(_ sender: Any) {
        let data = msgTF.text?.data(using: String.Encoding.utf8)
        // 服务端的socket只负责与客户端socket建立连接并管理，具体的通信由客户端socket负责，一个服务端socket可以与多个客户端socket建立连接
        clientSocket?.write(data!, withTimeout: -1, tag: 0)
    }

    //socket代理
    extension ServerViewController: GCDAsyncSocketDelegate{
    
        //收到新的socket连接
        func socket(_ sock: GCDAsyncSocket, didAcceptNewSocket newSocket: GCDAsyncSocket) {
        
            addText("连接成功")
            addText("IP:" + newSocket.connectedHost!)
            addText("端口:" + String(newSocket.connectedPort))
        
            clientSocket = newSocket
            //第一次开始读取DATA 设置超时时间就会一直等待读取数据
            clientSocket!.readData(withTimeout: -1, tag: 0)
        }
    
        //读取数据
        func socket(_ sock: GCDAsyncSocket, didRead data: Data, withTag tag: Int) {
            let msg = String.init(data: data, encoding: String.Encoding.utf8)
            addText(msg!)
            sock.readData(withTimeout: -1, tag: 0)
        }
    }

客户端

服务端已经开始对固定端口进行监听了，客户端只要向指定的IP和端口发起连接，就能得到服务端的回应。同样的建立客户端的类ClientViewController。客户端除了，发起连接请求，发送消息外，还要有一个断开连接的方法。

    @IBAction func connectToHost(_ sender: Any) {
        socket = GCDAsyncSocket.init(delegate: self, delegateQueue: DispatchQueue.init(label: "com.server"))
        do {
            try socket?.connect(toHost: IPTF.text!, onPort: UInt16(portTF.text!)!)
            addText(text: "连接中...")
        } catch _ {
            addText(text: "连接失败")
        }
    }
    
    @IBAction func disConnect(_ sender: Any) {
        socket?.disconnect()
        addText(text: "断开连接中...")
    }
    
    @IBAction func sendMsg(_ sender: Any) {
        let data = msgTF.text?.data(using: String.Encoding.utf8)
        socket?.write(data!, withTimeout: -1, tag: 0)
    }

    extension ClientViewController: GCDAsyncSocketDelegate{
        //连接成功的回调
        func socket(_ sock: GCDAsyncSocket, didConnectToHost host: String, port: UInt16) {
            addText(text: "连接成功")
            addText(text: "服务器" + host)
            self.socket?.readData(withTimeout: -1, tag: 0)
        }
        //断开连接的回调
        func socketDidDisconnect(_ sock: GCDAsyncSocket, withError err: Error?) {
            addText(text: "断开连接")
        }
        //读取服务端数据
        func socket(_ sock: GCDAsyncSocket, didRead data: Data, withTag tag: Int) {
            let msg = String.init(data: data, encoding: String.Encoding.utf8)
            addText(text: msg!)
            //读操作完成之后会响应这个回调，在回调方法里，再次设置读操作的超时时间为-1，就可以源源不断的读取写入的内容
            socket?.readData(withTimeout: -1, tag: 0)
        }
    }

CocoaAsyncSocket的简单使用就是这些了，至此已经可以完成最简单的通信，但是还不能应用到实际项目中。在实际项目中的应用远比上面的流程复杂，需要登录验证，心跳保持，粘包处理等各种业务填充和异常处理。
以上