iOS 开发之 CocoaAsyncSocket 学习

CocoaAsyncSocket支持tcp和udp。其中：

AsyncSocket类是支持TCP的
AsyncUdpSocket是支持UDP的
AsyncSocket是封装了CFSocket和CFSteam的TCP/IP socket网络库。它提供了异步操作，本地cocoa类的基于delegate的完整支持。主要有以下特性：

队列的非阻塞的读和写，而且可选超时。你可以调用它读取和写入，它会当完成后告知你
自动的socket接收。如果你调用它接收连接，它将为每个连接启动新的实例，当然，也可以立即关闭这些连接
委托（delegate）支持。错误、连接、接收、完整的读取、完整的写入、进度以及断开连接，都可以通过委托模式调用
基于run loop的，而不是线程的。虽然可以在主线程或者工作线程中使用它，但你不需要这样做。它异步的调用委托方法，使用NSRunLoop。委托方法包括socket的参数，可让你在多个实例中区分
自包含在一个类中。你无需操作流或者socket，这个类帮你做了全部
支持基于IPV4和IPV6的TCP流
AsyncUdpSocket是UDP/IP socket网络库，包装自CFSocket。它的工作很像TCP版本，只不过是用于处理UDP的。它包括基于非阻塞队列的发送接收操作，完整的委托支持，基于runloop，自包含的类，以及支持IPV4和IPV6。


以下内容是根据官方网站参考:

http://code.google.com/p/cocoaasyncsocket/wiki/Reference_AsyncSocket

编写的示例。



准备工作：如何在iOS项目中使用

可按照官网链接执行：

http://code.google.com/p/cocoaasyncsocket/wiki/iPhone

基本上是两步：

将CocoaAsyncSocket项目中的.h和.m文件拖拽到自己项目的Classes目录中
添加framework：CFNetwork


编写简单的TCP连接

编写个简单的TCP连接应用。HTTP其实就是建立在TCP协议上的。这里就用向网站发起请求和获得响应来演示。

为了形象说明，先手工模拟一下HTTP。这需要用到telnet工具，这是个命令行工具，如果在命令行里敲：

C:\Users\Marshal Wu>telnet 
‘telnet’ 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序 
或批处理文件。



说明你使用的是windows vista或者windows7，因为windows xp是默认安装该软件的。

我用的是Mac OSX，上面自带这个工具。如果你出现上面的问题，可参照vista下使用telnet的做法安装telnet。

然后，可以使用这个工具发出socket信息，并接收socket返回信息。下面说一下步骤，如图：


下面用CocoaAsyncSocket来实现。

首先是要实现相关的delegate：

#import <UIKit/UIKit.h>

#import "AsyncSocket.h"

@interface SocketDemosViewController : UIViewController<AsyncSocketDelegate>



然后，在实现代码中：

- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port{ 
    NSLog(@"did connect to host"); 
}

- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag{ 
    NSLog(@"did read data"); 
    NSString* message = [[[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease]; 
    NSLog(@"message is: \n%@",message); 
}



AsyncSocketDelegate中的方法都是可选的。我实现了对建立连接后以及读取数据的监听。

这些监听需要创建和使用AsyncSocket实例时才能被用到。下面就是这部分代码：

- (void)viewDidLoad { 
    [super viewDidLoad]; 
    
    AsyncSocket *socket=[[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self]; 
    [socket connectToHost:@"www.baidu.com" onPort:80 error:nil]; 
    
    [socket readDataWithTimeout:3 tag:1]; 
    [socket writeData:[@"GET / HTTP/1.1\n\n" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withTimeout:3 tag:1];



我把这部分代码直接写到controller的viewDidLoad中了。

执行的日志如下：

2011-07-19 17:17:46.545 SocketDemos[27120:207] did connect to host 
2011-07-19 17:17:46.620 SocketDemos[27120:207] did read data 
2011-07-19 17:17:46.621 SocketDemos[27120:207] message is: 
HTTP/1.1 200 OK 
Date: Tue, 19 Jul 2011 09:17:46 GMT 
Server: BWS/1.0 
Content-Length: 7691 
Content-Type: text/html;charset=gb2312 
Cache-Control: private 
Expires: Tue, 19 Jul 2011 09:17:46 GMT 
Set-Cookie: BAIDUID=9389BA38262D7997D220A564154CCA87:FG=1; expires=Tue, 19-Jul-41 09:17:46 GMT; path=/; domain=.baidu.com 
P3P: CP=" OTI DSP COR IVA OUR IND COM " 
Connection: Keep-Alive

这里的HTTP响应被截断了，因为我们不是要编写真的接收HTTP响应的功能，因此这个缺陷可以忽略。

本来HTTP请求应该是由服务器端来关闭，比如使用telent访问看到的是这样的结尾：


因此，HTTP响应没有完全接收下来，服务器端未断掉连接。可以在客户端关闭连接，这样：

[socket readDataWithTimeout:3 tag:1]; 
[socket writeData:[@"GET / HTTP/1.1\n\n" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withTimeout:3 tag:1]; 
[socket disconnect]; 

另外，可以实现delegate中的这个方法：

- (void)onSocketDidDisconnect:(AsyncSocket *)sock{ 
    NSLog(@"socket did disconnect"); 
}



这样就可以在日志中监控到关闭连接的信息。



TCP连接读取指定长度的数据

socket连接，经常碰到这样的需求，读取固定长度的字节。这可以通过下面的示例实现。

还是基于HTTP连接做演示。比如取2次，每次50字节。然后停止socket。

可以这样写：

- (void)viewDidLoad { 
    [super viewDidLoad]; 
    
    socket=[[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self]; 
    [socket connectToHost:@"www.baidu.com" onPort:80 error:nil]; 
    
    data=[[NSMutableData dataWithLength:50] retain]; 
    
    [socket readDataToLength:50 withTimeout:5 tag:1]; 
    [socket readDataToLength:50 withTimeout:5 tag:2]; 
    [socket writeData:[@"GET / HTTP/1.1\n\n" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withTimeout:3 tag:1];



在delegate中，主要是这个方法起作用：

- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)_data withTag:(long)tag{ 
    NSLog(@"did read data"); 
    NSString* message = [[[NSString alloc] initWithData:_data encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease]; 
    NSLog(@"message is: \n%@",message); 
    
    if (tag==2) { 
        [socket disconnect]; 
    } 
}

日志类似这样：


标红色的是两次取出的字节内容。



编写服务器端Socket

编写了Echo示例，说明最简单的服务器端Socket写法。Echo就是回声，通过telnet发送什么，服务器端就返回什么。类似这样：


服务器端，需要监听客户端的连接。等待客户端发来信息。代码是这样的：

socket=[[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self]; 
NSError *err = nil;

if ([socket acceptOnPort:4322 error:&err]) { 
    NSLog(@"accept ok."); 
}else { 
    NSLog(@"accept failed."); 
}

if (err) { 
    NSLog(@"error: %@",err); 
}



这一步如果成功，应该只有一个日志信息：

2011-07-20 12:27:03.228 SocketDemos[611:707] accept ok.

这时如果有客户端与之建立连接，比如通过telnet。会依次调用AsyncSocket 的delegate的如下方法：

onSocket:didAcceptNewSocket: AsyncSocket创建了新的Socket用于处理和客户端的请求，如果这个新socket实例你不打算保留（retain），那么将拒绝和该客户端连接
onSocket:wantsRunLoopForNewSocket:，提供线程的runloop实例给AsyncSocket，后者将使用这个runloop执行socket通讯的操作
onSocketWillConnect:，将要建立连接，这时可以做一些准备工作，如果需要的话
onSocket:didConnectToHost:port:，这个方法是建立连接后执行的，一般会在这里调用写入或者读取socket的操作
在Echo示例中，不打算执行多线程，也不想支持多客户端连接，而且服务器端和客户端将建立长连接。直至客户端断开连接，服务器端才释放相应的socket。

代码如下：

- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didAcceptNewSocket:(AsyncSocket *)newSocket{ 
    if (!acceptSocket) { 
        acceptSocket=[newSocket retain]; 
        NSLog(@"did accept new socket"); 
    } 
}

- (NSRunLoop *)onSocket:(AsyncSocket *)sock wantsRunLoopForNewSocket:(AsyncSocket *)newSocket{ 
    NSLog(@"wants runloop for new socket."); 
    return [NSRunLoop currentRunLoop]; 
}

- (BOOL)onSocketWillConnect:(AsyncSocket *)sock{ 
    NSLog(@"will connect"); 
    return YES; 
}

- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port{ 
    NSLog(@"did connect to host"); 
    [acceptSocket readDataWithTimeout:-1 tag:1]; 
}

- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag{ 
    NSLog(@"did read data"); 
    NSString* message = [[[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease]; 
    NSLog(@"message is: \n%@",message); 
    [acceptSocket writeData:data withTimeout:2 tag:1]; 
}

- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didWriteDataWithTag:(long)tag{ 
    NSLog(@"message did write"); 
    [acceptSocket readDataWithTimeout:-1 tag:1]; 
}

- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock willDisconnectWithError:(NSError *)err{ 
    NSLog(@"onSocket:%p willDisconnectWithError:%@", sock, err); 
}

- (void)onSocketDidDisconnect:(AsyncSocket *)sock{ 
    NSLog(@"socket did disconnect"); 
    [acceptSocket release]; 
    acceptSocket=nil; 
}



这里timeout设置为-1，这样就可以保持长连接状态。



编写简单的UDP应用

首先，编写发送UDP数据报的示例。这需要有个服务器端能接收到内容。用Java写了个简单的接收端：

public static void main(String[] args) throws IOException { 
    InetSocketAddress address = new InetSocketAddress("0.0.0.0", 5555); 
    DatagramSocket datagramSocket=new DatagramSocket(address); 
    
    System.out.println("start udp server"); 
    
    byte[] buffer=new byte[1024]; 
    
    for(;;){ 
        DatagramPacket datagramPacket=new DatagramPacket(buffer, buffer.length); 
        datagramSocket.receive(datagramPacket); 
        System.out.println("receive data:"+new String(datagramPacket.getData(),0,datagramPacket.getLength())); 
    } 
}



下面写发送的代码：

AsyncUdpSocket *socket=[[AsyncUdpSocket alloc]initWithDelegate:self];

NSData *data=[@"Hello from iPhone" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]; 
[socket sendData:data toHost:@"192.168.0.165" port:5555 withTimeout:-1 tag:1]; 
NSLog(@"send upd complete.");



执行后，在接收端成功输出如下内容：


下面，写个接收端的代码：

AsyncUdpSocket *socket=[[AsyncUdpSocket alloc] initWithDelegate:self];

NSError *error = nil; 
[socket bindToPort:5555 error:&error];

if (error) { 
    NSLog(@"error: %@",error); 
}

[socket receiveWithTimeout:-1 tag:1]; 
NSLog(@"start udp server");

另外，至少写这个delegate方法：

- (BOOL)onUdpSocket:(AsyncUdpSocket *)sock 
     didReceiveData:(NSData *)data 
            withTag:(long)tag 
           fromHost:(NSString *)host 
               port:(UInt16)port{ 
    NSLog(@"received data: %@",[[[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease]); 
    return YES; 
}



发送端，还是用java写个测试代码：

public static void main(String[] args) throws IOException { 
    DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(); 
    byte[] buffer = "Hello!".getBytes(); 
    DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(buffer, 
            buffer.length, new InetSocketAddress("192.168.0.144", 5555)); 
    datagramSocket.send(datagramPacket); 
}



在iPhone日志中：

2011-07-20 15:23:33.571 SocketDemos[795:707] start udp server 
2011-07-20 15:23:47.395 SocketDemos[795:707] received data: Hello!

收到了数据报。



使用UDP发送和接收组播

这里主要关注的是接收，一方面是需求上要求，另一方面，碰到过Android Wifi获取组播问题，担心iOS也有类似的机制。后来测试发现没有那么麻烦（打开组播锁）。

为了测试，还是用java编写了个发送UDP广播的简单代码：

public static void main(String[] args) throws IOException { 
    int port=3333; 
    MulticastSocket socket=new MulticastSocket(port); 
    InetAddress address=InetAddress.getByName("239.0.0.1"); 
    socket.joinGroup(address); 
    byte[] data="Hello everyone.".getBytes(); 
    DatagramPacket datagramPacket=new DatagramPacket(data,data.length,address,port); 
    socket.send(datagramPacket); 
    System.out.println("send ok.");



编写的iOS代码：

AsyncUdpSocket *socket=[[AsyncUdpSocket alloc] initWithDelegate:self];

NSError *error = nil; 
[socket bindToPort:3333 error:&error]; 
[socket enableBroadcast:YES error:&error]; 
[socket joinMulticastGroup:@"239.0.0.1" error:&error];

if (error) { 
    NSLog(@"error: %@",error); 
}

[socket receiveWithTimeout:-1 tag:1]; 
NSLog(@"start udp server");



delegate和上面接收普通UDP一模一样：

- (BOOL)onUdpSocket:(AsyncUdpSocket *)sock 
     didReceiveData:(NSData *)data 
            withTag:(long)tag 
           fromHost:(NSString *)host 
               port:(UInt16)port{ 
    NSLog(@"received data: %@",[[[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease]); 
    return YES; 
}



测试得到的日志：

2011-07-20 16:14:30.338 SocketDemos[860:707] start udp server 
2011-07-20 16:14:42.829 SocketDemos[860:707] received data: Hello everyone.

说明是收到了。

发送组播和前面的UDP发送类似，只是多了要做join group的操作。这里就不多说了。

本文转载自：http://www.cocoachina.com/bbs/read.php?tid=125575&fpage=3