iOS socket编程总结

ios socket实现通常有两种方式，使用CFSocket和使用第三方库CocoaAsyncSocket。如果你的应用不是特别需要实时性，可以考虑使用后者。为了特意强调异步操作，GCDAsyncSocket牺牲了不少性能，包括出现延迟（lagging），掉包。这里主要总结一下如何用CFSocket实现面向字节流操作的socket通信。

CFSocket是对Unix 原生socket的封装，了解Linux/Unix socket编程的同学可以直接跳过这一部分。socket通信主要分为两步，建立socket，进行读写（收发）操作。

1. 建立socket主要是对socket进行配置：通常的情况是这样的：
2. 读写操作是对socket以文件操作符的形式进行
   示例代码：

#include
#include

socket_t sock;
/*配置*/
void setup(char* ip, int port) {
  sock.inet_ip = ip;
  sock.
}
/*连接*/
void connect(char* ip, int port) {
  sock.inet_ip = ip;
  sock.
}
/*读取*/
void read(char* ip, int port) {
  sock.inet_ip = ip;
  sock.
}

CFSocket的操作流程基本上与上述一致。为了便于理解下面的代码，首先我们定一个类包裹CFSocket

//三个状态，断开，连接中，连接上
static const int SKT_STATE_DISCONNECT = 1;
static const int SKT_STATE_CONNECTING = 2;
static const int SKT_STATE_CONNECTED = 3;
@interface SktComm
@property int state; //状态位
@property CFSocketRef socket; 
@property CFRunLoopSource runloopSource; //runloop引用，用于回调
@property CFSocketContext ctx; //上下文，用于把这个类回传到回调函数中使用
@end

在CFSocket 操作中，比较重要的两个变量是CFRunLoopSource和CFSocketContext，前者必须添加到主线程的RunLoop才能使CFSocket回调生效。
工作流程：

1. 配置socket

-(void) setup {
  _ctx.info = (__bridge void*) self;
  _ctx.version = 0;
  _ctx.retain = NULL;
  _ctx.release = NULL;
  _ctx.copyDescription = NULL;

  socket = CFSocketCreate(kCFAllocatorDefault, AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, kCFSocketConnectCallBack|kCFSocketDataCallBack, (CFSocketCallBack)SktCallback, &_ctx);
}

_ctx结构中，info变量用于存储类对象的引用，以void*类型进行转存。
CFSocketCreate函数用于创建一个配置函数，这里重点解释第5，6个参数，参数5是socket注册的回调函数，这里我们注册了两类，一类是连接回调，一类是接收数据回调，如果希望注册其他的回调，可以继续采用|操作符进行追加。

2.连接

-(void) connect {
  //配置socket地址，标准的unix流程
   struct sockaddr_in sock_addr;
   memset(&sock_addr, 0, sizeof(sock_addr));
   sock_addr.sin_len=sizeof(sock_addr);
   sock_addr.sin_family = AF_INET;
   sock_addr.sin_port = htons(self.port);
   if(inet_pton(AF_INET, [ip UTF8String], (void*)&sock_addr.sin_addr)<= 0){
        return;
    }
    
  //通过CFDataRef将上述地址导入到CF框架中
  CFDataRef dataRef =  CFDataCreate(kCFAllocatorDefault, (UInt8*) &sock_addr, sizeof(sock_addr));
    CFSocketConnectToAddress(socket, dataRef, 10);
    CFRelease(dataRef); //释放掉dataRef，避免内存泄漏
}

3. 回调处理
   CFSocketCallBack回调函数可以对socket的各种事件进行捕捉和处理。假定我们的socket是进行字节流通信，那么我们可以直接在这个函数内进行读取操作。

void SktCallback(CFSocketRef s, CFSocketCallBackType type, CFDataRef address, const void *data, void *info){
    //获取sktComm引用，使用类型转换
    UTKSktComm *sktComm = (__bridge UTKSktComm*) info;
    long res;
    NSData *received;
    
    switch (type) {
        case kCFSocketConnectCallBack:
            if (data == NULL) {
                //如果data返回NULL，表示连接成功
                NSLog(@"connect succeed");
                sktComm.state = SKT_STATE_CONNECTED;
            }
            else {
                //否则表示连接失败
                sktComm.state = SKT_STATE_DISCONNECT;
                NSLog(@"connect failed errno=%d", *(UInt32*)data);
            }
            break;
        case kCFSocketAcceptCallBack:
            break;
        case kCFSocketDataCallBack:
            //接收数据回调，通过这里的回调可以避免直接使用recv函数
            NSLog(@"incoming data");
            received = [[NSData alloc] initWithData:(__bridge NSData * _Nonnull)(data)];
            res = received.length;
            if (res == 0) {
                //如果回调发生，但是data长度为0，说明连接已经断开
                NSLog(@"disconnected");
                [sktComm onDisconnect];
                break;
            }
            memcpy(sktComm.buff[sktComm.buffIdx], received.bytes, res);
            NSLog(@"received %ld, data=%d", res, sktComm.buff[sktComm.buffIdx][4]);
            
            if (sktComm.delegate) {
                [sktComm.delegate onDataReceived:sktComm.buff[sktComm.buffIdx] length:(int)res];
            }
            
            sktComm.buffIdx = sktComm.buffIdx + 1;
            if (sktComm.buffIdx >= 3) {
                sktComm.buffIdx = 0;
            }
            
            break;
        case kCFSocketWriteCallBack:
            break;
        default:
            NSLog(@"unregistered event");
            break;
    }
}

尚待补充条目：

• 安全的写操作
• 连接断开操作
• 自动重连
• 心跳包设计
• 安全的二次连接

样例项目：SocketDemo