ios websocket
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这一篇我们先了解一下基本知识，这样对我们后面的学习更加有帮助 。
Socket，WebSocket，Http，Tcp等这些我们已经听的耳朵有茧了，但是用得时候还是复习一下吧。
大学学习网络基础的时候老师讲过，网络由下往上分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。通过初步的了解，我知道IP协议对应于网络层，TCP协议对应于传输层，而HTTP协议对应于应用层，三者从本质上来说没有可比性，socket则是对TCP/IP协议的封装和应用（程序员层面上）。也可以说，TPC/IP协议是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输，而HTTP是应用层协议，主要解决如何包装数据。关于TCP/IP和HTTP协议的关系，网络有一段比较容易理解的介绍：
“我们在传输数据时，可以只使用（传输层）TCP/IP协议，但是那样的话，如果没有应用层，便无法识别数据内容，如果想要使传输的数据有意义，则必须使用到应用层协议，应用层协议有很多，比如HTTP、FTP、TELNET等，也可以自己定义应用层协议。WEB使用HTTP协议作应用层协议，以封装HTTP文本信息，然后使用TCP/IP做传输层协议将它发到网络上。”
而我们平时说的最多的socket是什么呢，实际上socket是对TCP/IP协议的封装，Socket本身并不是协议，而是一个调用接口（API），通过Socket，我们才能使用TCP/IP协议。实际上，Socket跟TCP/IP协议没有必然的联系。Socket编程接口在设计的时候，就希望也能适应其他的网络协议。所以说，Socket的出现只是使得程序员更方便地使用TCP/IP协议栈而已，是对TCP/IP协议的抽象，从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口，比如create、listen、connect、accept、send、read和write等等。网络有一段关于socket和TCP/IP协议关系的说法比较容易理解：
“TCP/IP只是一个协议栈，就像操作系统的运行机制一样，必须要具体实现，同时还要提供对外的操作接口。这个就像操作系统会提供标准的编程接口，比如win32编程接口一样，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。”
关于TCP/IP协议的相关只是，用博大精深来讲我想也不为过，单单查一下网上关于此类只是的资料和书籍文献的数量就知道，这个我打算会买一些经典的书籍（比如《TCP/IP详解：卷一、卷二、卷三》）进行学习，今天就先总结一些基于基于TCP/IP协议的应用和编程接口的知识，也就是刚才说了很多的HTTP和Socket。
CSDN上有个比较形象的描述：
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。
实际上，传输层的TCP是基于网络层的IP协议的，而应用层的HTTP协议又是基于传输层的TCP协议的，而Socket本身不算是协议，就像上面所说，它只是提供了一个针对TCP或者UDP编程的接口。
下面是一些经常在笔试或者面试中碰到的重要的概念，特在此做摘抄和总结。
一什么是TCP连接的三次握手
第一次握手：客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP连接都将被一直保持下去。断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求，断开过程需要经过“四次握手”（过程就不细写了，就是服务器和客户端交互，最终确定断开）
二利用Socket建立网络连接的步骤
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。
1、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。
2、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。
3、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。
三HTTP链接的特点
HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol )，是Web联网的基础，也是手机联网常用的协议之一，HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。
HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应，在请求结束后，会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。
四、TCP和UDP的区别（考得最多。。快被考烂了我觉得）
1、TCP是面向链接的，虽然说网络的不安全不稳定特性决定了多少次握手都不能保证连接的可靠性，但TCP的三次握手在最低限度上（实际上也很大程度上保证了）保证了连接的可靠性；而UDP不是面向连接的，UDP传送数据前并不与对方建立连接，对接收到的数据也不发送确认信号，发送端不知道数据是否会正确接收，当然也不用重发，所以说UDP是无连接的、不可靠的一种数据传输协议。
2、也正由于1所说的特点，使得UDP的开销更小数据传输速率更高，因为不必进行收发数据的确认，所以UDP的实时性更好。
知道了TCP和UDP的区别，就不难理解为何采用TCP传输协议的MSN比采用UDP的QQ传输文件慢了，但并不能说QQ的通信是不安全的，因为程序员可以手动对UDP的数据收发进行验证，比如发送方对每个数据包进行编号然后由接收方进行验证啊什么的，即使是这样，UDP因为在底层协议的封装上没有采用类似TCP的“三次握手”而实现了TCP所无法达到的传输效率。
简单总结：
HTTP协议：简单对象访问协议，对应于应用层 ，HTTP协议是基于TCP连接的。
TCP协议： 对应于传输层。
IP协议： 对应于网络层。
TCP/IP是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输；而HTTP是应用层协议，主要解决如何包装数据。
Socket是对TCP/IP协议的封装，Socket本身并不是协议，而是一个调用接口（API），通过Socket，我们才能使用TCP/IP协议。
HTTP连接：HTTP连接就是所谓的短连接，即客户端向服务器端发送一次请求，服务器端响应后连接即会断掉；
Socket连接：Socket连接就是所谓的长连接，理论上客户端和服务器端一旦建立起连接将不会主动断掉；但是由于各种环境因素可能会是连接断开，比如说：服务器端或客户端主机down了，网络故障，或者两者之间长时间没有数据传输，网络防火墙可能会断开该连接以释放网络资源。所以当一个Socket连接中没有数据的传输，那么为了维持连接需要发送心跳消息~~具体心跳消息格式是开发者自己定义的。
WebSocket
WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器与服务器间进行全双工通讯的网络技术。 WebSocket通信协定于2011年被IETF定为标准 RFC 6455，WebSocketAPI被W3C定为标准。
在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要要做一个握手的动作，然后，浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。
现在，很多网站为了实现推送技术，所用的技术都是轮询。轮询是在特定的的时间间隔（如每1秒），由浏览器对服务器发出HTTP request，然后由服务器返回最新的数据给客户端的浏览器。这种传统的模式带来很明显的缺点，即浏览器需要不断的向服务器发出请求，然而HTTP request的header是非常长的，里面包含的数据可能只是一个很小的值，这样会占用很多的带宽和服务器资源。
而比较新的技术去做轮询的效果是Comet，使用了AJAX。但这种技术虽然可达到双向通信，但依然需要发出请求，而且在Comet中，普遍采用了长链接，这也会大量消耗服务器带宽和资源。
面对这种状况，Html5定义了WebSocket协议，能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通讯。
握手协议
在实现Websocket连线过程中，需要透过浏览器发出Websocket连线请求，然后服务器发出回应，这个过程通常称为“握手” (handshaking)。
PS:后期的版本大多属于功能上的扩充，例如使用第7版的握手协议同样也适用于第8版的握手协议。
浏览器请求
GET / HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Host: example.com
Origin: null
Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ==
Sec-WebSocket-Version: 13
服务器回应
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: fFBooB7FAkLlXgRSz0BT3v4hq5s=
Sec-WebSocket-Origin: null
Sec-WebSocket-Location: ws://example.com/
原理
在请求中的“Sec-WebSocket-Key”是随机的，服务器端会用这些数据来构造出一个SHA-1的信息摘要。
把“Sec-WebSocket-Key”加上一个魔幻字符串“258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”。使用 SHA-1 加密，之后进行 BASE-64编码，将结果做为 “Sec-WebSocket-Accept”头的值，返回给客户端。
客户端的Websocket对象一共绑定了四个事件：
1、onopen：连接建立时触发；
2、onmessage：收到服务端消息时触发；
3、onerror：连接出错时触发；
4、onclose：连接关闭时触发；
有了这4个事件，我们就可以很容易很轻松的驾驭websocket，并且需要说明的是websocket支持二进制数据的传输，因此，它远不止聊天室应用这么简单。
WebSocket API是下一代客户端-服务器的异步通信方法。该通信取代了使用ws或wss协议的单个的TCP套接字，可用于任意的客户端和服务器程序
WebSocket API最伟大之处在于在任意时刻服务器和客户端可以相互推送信息。WebSocket并不限于以Ajax(或XHR)方式通信，Ajax技术需要客户端发起请求，而WebSocket服务器和客户端可以彼此相互推送信息；XHR受到域的限制，而WebSocket是允许跨域通信。
在服务器方面，网上都有不同对websocket支持的服务器：
PHP - http://code.google.com/p/phpwebsocket/
jetty - http://jetty.codehaus.org/jetty/ (版本7开始支持websocket)
netty - http://www.jboss.org/netty
ruby - http://github.com/gimite/web-socket-ruby
Kaazing - http://www.kaazing.org/confluence/display/KAAZING/Home
Tomcat - http://tomcat.apache.org/ (7.0.26支持websocket)
Node.js - https://github.com/Worlize/WebSocket-Node
闲扯
WebSocket 以前没用过，之前写过一篇博客是基于原生socket的（查看）比较复杂，慎入。今天另外一个APP需要接websocket了，然后便找到了facebook的 SocketRocket 框架，然后用了一天时间接上了，完成了掉线自动重连，自动重登录，心跳等等功能，用法比原生socket简单（原生socket基于TCP/UDP协议）。
为什么用 WebSocket
因为APP里面有个聊天功能，需要服务器主动推数据到APP。HTTP 通信方式只能由客户端主动拉取，服务器不能主动推给客户端，如果有实时的消息，要立刻通知客户端就麻烦了，要么客户端每隔几秒钟发一次请求，看看有没有新数据，这种方式想想都知道耗流量电量。还一种方式就是走TCP/UDP协议服务器主动推给你，这种方式省流量。还有就是用websocket，websocket是h5里面的东西，h5我不太会，反正它比原生socket用法简单。
用法
用 SocketRocket 框架，记住几个代理方法就好了，很简单。
1.创建和设置代理对象
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SRWebSocket *socket = [[SRWebSocket alloc] initWithURLRequest:
[NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:@ "http://ip地址:端口" ]];
socket.delegate = self; // 实现这个 SRWebSocketDelegate 协议啊
[socket open]; // open 就是直接连接了
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2.连接成功会调用这个代理方法
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- ( void )webSocketDidOpen:(SRWebSocket *)webSocket {
NSLog(@ "连接成功，可以立刻登录你公司后台的服务器了，还有开启心跳" );
}
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3.连接失败会调用这个方法，看 NSLog 里面的东西
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- ( void )webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didFailWithError:(NSError *)error {
NSLog(@ "连接失败，这里可以实现掉线自动重连，要注意以下几点" );
NSLog(@ "1.判断当前网络环境，如果断网了就不要连了，等待网络到来，在发起重连" );
NSLog(@ "2.判断调用层是否需要连接，例如用户都没在聊天界面，连接上去浪费流量" );
NSLog(@"3.连接次数限制，如果连接失败了，重试10次左右就可以了，不然就死循环了。
或者每隔1，2，4，8，10，10秒重连...f(x) = f(x-1) * 2, (x=5)");
}
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4.连接关闭调用这个方法，注意连接关闭不是连接断开，关闭是 [socket close] 客户端主动关闭，断开可能是断网了，被动断开的。
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- ( void )webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didCloseWithCode:(NSInteger)code reason:(NSString *)reason wasClean:( BOOL )wasClean {
NSLog(@ "连接断开，清空socket对象，清空该清空的东西，还有关闭心跳！" );
}
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5.收到服务器发来的数据会调用这个方法
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- ( void )webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didReceiveMessage:(id)message {
NSLog(@"收到数据了，注意 message 是 id 类型的，学过C语言的都知道，id 是 ( void *)
void * 就厉害了，二进制数据都可以指着，不详细解释 void * 了");
NSLog(@"我这后台约定的 message 是 json 格式数据
收到数据，就按格式解析吧，然后把数据发给调用层");
}
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6.向服务器发送数据
发送的时候可能断网，可能socket还在连接，要判断一些情况，写在下面了
发送逻辑是，我有一个 socketQueue 的串行队列，发送请求会加到这个队列里，然后一个一个发出去，如果掉线了，重连连上后继续发送，对调用层透明，调用层不需要知道网络断开了。
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- ( void )sendData:(id)data {
WEAKSELF(ws);
dispatch_async(self.socketQueue, ^{
if (ws.socket != nil) {
// 只有 SR_OPEN 开启状态才能调 send 方法啊，不然要崩
if (ws.socket.readyState == SR_OPEN) {
[ws.socket send:data]; // 发送数据
} else if (ws.socket.readyState == SR_CONNECTING) {
NSLog(@ "正在连接中，重连后其他方法会去自动同步数据" );
// 每隔2秒检测一次 socket.readyState 状态，检测 10 次左右
// 只要有一次状态是 SR_OPEN 的就调用 [ws.socket send:data] 发送数据
// 如果 10 次都还是没连上的，那这个发送请求就丢失了，这种情况是服务器的问题了，小概率的
// 代码有点长，我就写个逻辑在这里好了
} else if (ws.socket.readyState == SR_CLOSING || ws.socket.readyState == SR_CLOSED) {
// websocket 断开了，调用 reConnect 方法重连
[ws reConnect:^{
NSLog(@ "重连成功，继续发送刚刚的数据" );
[ws.socket send:data];
}];
}
} else {
NSLog(@ "没网络，发送失败，一旦断网 socket 会被我设置 nil 的" );
NSLog(@ "其实最好是发送前判断一下网络状态比较好，我写的有点晦涩，socket==nil来表示断网" );
}
});
}
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7.心跳机制
心跳机制就不难了，开个定时器，问下后台要每隔多少秒发送一次心跳请求就好了。然后注意，断网了或者socket断开的时候把心跳关一下，省资源，不然都断网了，还在循环发心跳，浪费CPU和电量。