初识Socket

一、什么是Socket？

网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个Socket。

建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。socket本质是编程接口(API)，对TCP/IP的封装，TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口，这就是Socket编程接口；HTTP是轿车，提供了封装或者显示数据的具体形式；Socket是发动机，提供了网络通信的能力。

Socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为BSD UNIX的进程通信机制，取后一种意思。通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。在Internet上的主机一般运行了多个服务软件，同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket，并绑定到一个端口上，不同的端口对应于不同的服务。Socket正如其英文原意那样，像一个多孔插座。一台主机犹如布满各种插座的房间，每个插座有一个编号，有的插座提供220伏交流电， 有的提供110伏交流电，有的则提供有线电视节目。 客户软件将插头插到不同编号的插座，就可以得到不同的服务。

                                                                                                                                                                                               -----------以上为百度百科

从上面的百度百科就可以看出：

1.Socket是双向的，有发送端和接收端。

2.使用Socket需要绑定接口。

二、什么是TCP/IP，UDP，Socket与TCP/IP的关系？

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。

上面的图中就可知道协议族包括应用层，运输层，网络层，链路层，TCP/IP，UDP就在其中。

那么socket与TCP/IP的关系是什么呢？上图来看：

如图所示，socket就在应用层和运输层之间。用户进程传到Socket，Socket再传到TCP/UDP。Socket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，绑定接口来进行接收和发送。

三、Socket的链接过程

根据连接启动的方式以及本地Socket要连接的目标，Socket之间的连接过程可以分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。

上图来看：

（1）服务器监听：是服务器Socket并不定位具体的客户端Socket，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态。

（2）客户端请求：是指由客户端的Socket提出连接请求，要连接的目标是服务器端的Socket。为此，客户端的Socket必须首先描述它要连接的服务器的Socket，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端Socket提出连接请求。

（3）连接确认：是指当服务器端Socket监听到或者说接收到客户端Socket的连接请求，它就响应客户端Socket的请求，建立一个新的线程，把服务器端Socket的描述发给客户端，一旦客户端确认了此描述，连接就建立好了。而服务器端Socket继续处于监听状态，继续接收其他客户端Socket的连接请求。

服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，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，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，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，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，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。