新手小白的 Socket 课

在英文中，“Socket”有多个含义：插口; 灯座；(电源) 插座；承槽; 窝，但在计算机网络领域，Socket 主要指的是一种用于描述计算机网络中进行通信的端点（Endpoint），通常被译为“套接字”。具体来说，Socket 是一种编程接口，用于在网络上进行数据传输。

技术定义

• Socket：一种软件结构，用于在计算机网络中进行数据传输的端点。
• Endpoint：一个网络连接的一端，包括 IP 地址和端口号。

举个例子

想象一下两台计算机通过网络进行通信：

1. IP 地址：类似于房子的地址，唯一标识网络上的一台设备。
2. 端口号：类似于房子里的某个房间号，用于标识设备上的一个具体服务或应用程序。

当两个设备通过网络进行通信时，Socket 就是连接这两个设备的桥梁。每个设备的 Socket 包含其 IP 地址和端口号。

举例说明

• 客户端 Socket：用于向服务器发送请求的端点。包含客户端的 IP 地址和一个随机分配的端口号。
• 服务器 Socket：用于接收客户端请求的端点。包含服务器的 IP 地址和特定的端口号（例如，HTTP 服务的端口号是 80 或 443）。

基本工作流程

1. 创建 Socket：客户端和服务器各自创建一个 Socket。
2. 建立连接：客户端的 Socket 连接到服务器的 Socket。
3. 数据传输：客户端和服务器通过 Socket 发送和接收数据。
4. 关闭连接：通信结束后，双方关闭 Socket 连接。

Swift 示例

使用 Network.framework 创建一个简单的 TCP 客户端 Socket 连接到服务器：

import Network

class SimpleTCPClient {
    var connection: NWConnection?

    func start(host: NWEndpoint.Host, port: NWEndpoint.Port) {
        connection = NWConnection(host: host, port: port, using: .tcp)
        connection?.stateUpdateHandler = { state in
            switch state {
            case .ready:
                print("Connected to \(host) on port \(port)")
                self.send(message: "Hello, server!")
            case .failed(let error):
                print("Failed to connect: \(error)")
            default:
                break
            }
        }

        connection?.start(queue: .global())
    }

    func send(message: String) {
        let data = message.data(using: .utf8)
        connection?.send(content: data, completion: .contentProcessed({ error in
            if let error = error {
                print("Failed to send data: \(error)")
            } else {
                print("Message sent: \(message)")
                self.receive()
            }
        }))
    }

    func receive() {
        connection?.receive(minimumIncompleteLength: 1, maximumLength: 1024, completion: { (data, _, isComplete, error) in
            if let data = data, !data.isEmpty {
                let response = String(data: data, encoding: .utf8)
                print("Received response: \(response ?? "")")
            }
            if isComplete {
                self.connection?.cancel()
            } else if let error = error {
                print("Failed to receive data: \(error)")
            } else {
                self.receive()
            }
        })
    }
}

// 使用示例
let client = SimpleTCPClient()
client.start(host: "localhost", port: 8080)

总结

Socket 在计算机网络中的作用就是在网络上的两个设备之间创建、维护和关闭连接，进行数据传输。