网络通信Socket编程基础

1.Socket基本概念介绍

Socket是套接字的英文名称，主要用于网络通信编程。前几天看网络通信，发现有许多概念，诸如同步/异步，阻塞/非阻塞等，感觉迷惑不清，因此就先介绍一下这些概念。

同步方式是指发送方不等接收方响应，便接着发送下个数据包的通信方式；

异步方式是指发送方发出数据后，等到接收方发回响应才发下个数据包的通信方式。

阻塞套接字是指执行此套接字的网络调用时，直到成功才返回，否则一直阻塞在此网络调用上，比如调用Receive（）函数读取网络缓冲区中的数据，如果没有数据到达，将一直挂在Receive（）这个函数调用上，直到读到一些数据，此函数调用才返回。

非阻塞套接字是指执行此套接字的网络调用，不管是否执行成功，都立即返回，比如调用Receive（）函数读取网络缓冲区中数据，不管是否读到数据都立即返回，而不会一直挂在此函数调用上。在实际windows网络通信软件开发中，异步非阻塞套接字使用最多，例如平常所说的C/S（客户端/服务器）结构的软件就是异步非阻塞模式的。

2.Socket编程原理

Socket编程中最常使用的两种协议，即面向连接的TCP协议和无连接的UDP协议。下面结合图示分别来说明（图1是面向连接的，图2是无连接的）

图1 面向连接的TCP时序图

对于TCP，步骤如下：

（1）服务器首先启动，然后在某一时刻启动客户机与服务器建立连接。服务器与客户机首先调用Socket（）建立一个套接字Socket

（2）服务器调用Bind（）将套接字与一个本机指定端口绑定在一起，再调用Listen（）使套接字处于一种被动的准备接收状态，这时客户机建立套接字便可以通过调用Connect（）和服务器建立连接。

（3）服务器可以调用Accept（）方法来接受客户机连接，然后继续侦听端口，并发出阻塞，直到下一个请求出现，从而实现多个客户机连接。

（4）连接建立之后，客户机和服务器之间就可以通过连接发送和接收数据。

（5）等待数据传输结束，双方调用Close（）关闭套接字。

图2 无连接的UDP时序图

对于UDP，客户机并不与服务器建立连接，而仅仅调用函数SendTo（）给服务器发送数据报。相似地，服务器也不从客户端接收一个连接，只是调用函数ReceiveFrom（），等待客户端来的数据。依照ReceiveFrom（）得到的协议地址以及数据报，服务器就可以给客户发送一个应答。