Cocos網絡篇[3.2](3) ——Socket連接(1)

【嘮叨】

    在客戶端遊戲開發中,使用HTTP進行網絡通信的比較少,一般使用的都是Socket進行通信。而HTTP一般用於網頁或者網頁遊戲。

    使用第三方Socket通信庫:ODSocket


【參考】

    http://blog.csdn.net/sight_/article/details/8138802 (Socket詳解)

    http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7444092 (Socket編程原理)


【源碼下載】

    ODSocket庫源碼https://github.com/shahdza/Cocos_LearningTest/tree/master/ODSocket 

    本節Demo源碼https://github.com/shahdza/Cocos_LearningTest/tree/master/ODSocket_Demo1 




【Socket簡介】


1、套接字(socket)概念

    套接字(socket)是通信的基石,是支持TCP/IP協議的網絡通信的基本操作單元。它是網絡通信過程中端點的抽象表示,包含進行網絡通信必須的五種信息:連接使用的協議,本地主機的IP地址,本地進程的協議端口,遠地主機的IP地址,遠地進程的協議端口。

套接字: { IP地址 : 端口號 }

    應用層通過傳輸層進行數據通信時,TCP會遇到同時爲多個應用程序進程提供併發服務的問題。多個TCP連接或多個應用程序進程可能需要通過同一個TCP協議端口傳輸數據。爲了區別不同的應用程序進程和連接,許多計算機操作系統爲應用程序與TCP/IP協議交互提供了套接字(Socket)接口。應用層可以和傳輸層通過Socket接口,區分來自不同應用程序進程或網絡連接的通信,實現數據傳輸的併發服務。


2、套接字類型  

    TCP/IP的socket提供下列三種類型套接字。 

  2.1、流式套接字(SOCK_STREAM)

    提供了一個面向連接(TCP)、可靠的數據傳輸服務,數據無差錯、無重複地發送,且按發送順序接收。內設流量控制,避免數據流超限;數據被看作是字節流,無長度限制。文件傳送協議(FTP)即使用流式套接字。 

  2.2、數據報式套接字(SOCK_DGRAM)

    提供了一個無連接服務(UDP)。數據包以獨立包形式被髮送,不提供無錯保證,數據可能丟失或重複,並且接收順序混亂。網絡文件系統(NFS)使用數據報式套接字。 

  2.3、原始式套接字(SOCK_RAW) 

    該接口允許對較低層協議,如IP、ICMP直接訪問。常用於檢驗新的協議實現或訪問現有服務中配置的新設備。


3、建立socket連接

    建立Socket連接至少需要一對套接字,其中一個運行於客戶端,稱爲ClientSocket ,另一個運行於服務器端,稱爲ServerSocket 。

    套接字之間的連接過程分爲三個步驟:服務器監聽,客戶端請求,連接確認。

    (a)服務器監聽:服務器端套接字並不定位具體的客戶端套接字,而是處於等待連接的狀態,實時監控網絡狀態,等待客戶端的連接請求。

    (b)客戶端請求:指客戶端的套接字提出連接請求,要連接的目標是服務器端的套接字。爲此,客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務器的套接字,指出服務器端套接字的地址和端口號,然後就向服務器端套接字提出連接請求。

    (c)連接確認:當服務器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求時,就響應客戶端套接字的請求,建立一個新的線程,把服務器端套接字的描述發給客戶端,一旦客戶端確認了此描述,雙方就正式建立連接。而服務器端套接字繼續處於監聽狀態,繼續接收其他客戶端套接字的連接請求。


4、典型套接字調用過程舉例

    TCP/IP協議的應用一般採用客戶/服務器模式,因此在實際應用中,必須有客戶和服務器兩個進程,並且首先啓動服務器,其系統調用時序圖如下。 

    面向連接的協議(TCP)的套接字系統調用如下:

        > 服務器必須首先啓動,直到它執行完accept()調用,進入等待狀態後,方能接收客戶請求。

        > 假如客戶在此前啓動,則connect()將返回出錯代碼,連接不成功。

wKioL1T4VXzzq03rAADiotwOa-I426.jpg

    無連接的協議(UDP)的套接字調用如下:

        > 無連接服務器也必須先啓動,否則客戶請求傳不到服務進程。

        > 無連接客戶不調用connect()。因此在數據發送之前,客戶與服務器之間尚未建立完全相關,但各自通過socket()和bind()建立了半相關。

        > 發送數據時,發送方除指定本地套接字號外,還需指定接收方套接字號,從而在數據收發過程中動態地建立了全相關。 

wKioL1T4XJujlOgTAAEmgJegDDQ728.jpg




【Socket連接】

    使用的是面向連接的TCP套接字系統調用API。


0、將ODSocket源碼放在Classes目錄下

wKiom1T4YG3Q7SI3AACCGDQxWCs165.jpg


1、客戶端

    使用ODSocket的API實現與服務端的網絡連接。

        > 創建ODSocket:ODSocket socket;

        > 初始化:Init() 、 Create();

        > 設置需要連接的服務器的 IP地址和端口號:ipport;

        > 連接服務器:Connet(ip, port);

        > 發送數據:Send(string, lenght);

        > 接收數據:Recv(string, lenght, 0);

        > 關閉連接:Close();

    代碼如下:

//
// 引入頭文件
#include "ODSocket/ODSocket.h"

// Socker連接
void HelloWorld::connectServer()
{
    // 初始化
    // ODSocket socket;
    socket.Init();
    socket.Create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    
    // 設置服務器的IP地址,端口號
    // 並連接服務器 Connect
    const char* ip = "127.0.0.1";
    int port = 12345;
    bool result = socket.Connect(ip, port);
    
    // 發送數據 Send
    socket.Send("login", 5);
    
    if (result) {
        CCLOG("connect to server success!");
        // 開啓新線程,在子線程中,接收數據
        std::thread recvThread = std::thread(&HelloWorld::receiveData, this);
        recvThread.detach(); // 從主線程分離
    }
    else {
        CCLOG("can not connect to server");
        return;
    }
}

// 接收數據
void HelloWorld::receiveData()
{
    // 因爲是強聯網
    // 所以可以一直檢測服務端是否有數據傳來
    while (true) {
        // 接收數據 Recv
        char data[512] = "";
        int result = socket.Recv(data, 512, 0);
        printf("%d", result);
        // 與服務器的連接斷開了
        if (result <= 0) break;
        
        CCLOG("%s", data);
    }
    // 關閉連接
    socket.Close();
}
//


2、服務端

    使用Eclipse開發環境,Java語言,服務端使用的是 ServerSocket 來監聽端口。

    2.1、Server類

    用於創建ServerSocket,監聽端口,等待客戶連接。

//
public class Server {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		// 創建ServerSocket,監聽端口號:12345
		ServerSocket ss = new ServerSocket(12345);
		// 創建用於管理客戶端的收發數據的子線程類
		ClientThread clientThread = new ClientThread();
		clientThread.start();
		
		System.out.println("服務器開啓啦");

		// 監聽端口號:12345
		// 等待客戶連接 accept()
		while (true) {
			// 開始接收客戶端的連接
			Socket socket = ss.accept();
			System.out.println("有新客戶連接~");
			clientThread.addClient(socket);
		}
	}
}
//

    2.2、ClientThread類

    用於管理、處理客戶端的收發數據請求。

//
// 繼承Thread線程類
public class ClientThread extends Thread {
	// 客戶端連接的socket列表
	private ArrayList<Socket> clients = new ArrayList<Socket>();

	// 添加客戶
	public void addClient(Socket socket) {
		clients.add(socket);
	}
	// 刪除客戶
	public void removeClient(Socket socket) {
		clients.remove(socket);
	}
	// 向客戶發送數據
	public void sendMessage(Socket socket, String data) throws IOException {
		// 給玩家發送數據
		OutputStream os = socket.getOutputStream();
		os.write(data.getBytes("UTF-8"));
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			try {
				for (Socket socket : clients) {
					// 獲取客戶端發來的數據
					InputStream is = socket.getInputStream();
					int len = is.available() + 1;
					byte[] buff = new byte[len];
					int flag = is.read(buff);

					// read()返回-1,說明客戶端的socket已斷開
					if (flag == -1) {
						System.out.println("有客戶斷開連接~");
						this.removeClient(socket);
						break;
					}

					// 輸出接收到的數據
					String read = new String(buff);
					System.out.println("收到數據:" + read);

					// 給玩家發送數據
					String data = "恭喜你,連接成功啦~~";
					sendMessage(socket, data);
				}
				sleep(10);
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}
//


3、運行服務器

    在Eclipse開發工具中,運行服務器程序。

wKioL1T4ZPSzVwF1AACwrBtVgZk631.jpg


4、運行客戶端

    然後運行客戶端試試。

    客戶端輸出:

wKioL1T4ZV7wQOXOAAC90bbKLnk301.jpg

    服務端輸出:

wKiom1T4ZFahJIbHAACGKVdOmg0347.jpg


5、關閉客戶端程序

    服務端輸出:

wKioL1T4ZafwYHPVAACkPM2wI_c458.jpg



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