Socket通信

什么是Socket？

Socket（套接字），用来描述IP地址和端口，是通信链的句柄，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元，是对网络通信过程中端点的抽象表示。

通过 socket 这种约定，一台计算机可以接收其他计算机的数据，也可以向其他计算机发送数据。Socket()函数返回一个整型的Socket描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。

Socket模型

三次握手

第一次握手：客户端给服务端发一个 SYN 报文，并指明客户端的初始化序列号 ISN。此时客户端处于  状态。

首部的同步位SYN=1，初始序号seq=x，SYN=1的报文段不能携带数据，但要消耗掉一个序号。

第二次握手：服务器收到客户端的 SYN 报文之后，会以自己的 SYN 报文作为应答，并且也是指定了自己的初始化序列号 ISN(s)。同时会把客户端的 ISN + 1 作为ACK 的值，表示自己已经收到了客户端的 SYN，此时服务器处于  的状态。

在确认报文段中SYN=1，ACK=1，确认号ack=x+1，初始序号seq=y。

第三次握手：客户端收到 SYN 报文之后，会发送一个 ACK 报文，当然，也是一样把服务器的 ISN + 1 作为 ACK 的值，表示已经收到了服务端的 SYN 报文，此时客户端处于  状态。服务器收到 ACK 报文之后，也处于  状态，此时，双方已建立起了连接。

确认报文段ACK=1，确认号ack=y+1，序号seq=x+1（初始为seq=x，第二个报文段所以要+1），ACK报文段可以携带数据，不携带数据则不消耗序号。

四次挥手

1.第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态。

2.第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态。

3.第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。

4.第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1， Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。

如果有大量的连接，每次在连接、关闭时都要三次握手，四次挥手，会很明显会造成性能低下，因此，HTTP有一种叫做keep connection的机制，它可以在传输数据后仍然保持连接，当客户端再次获取数据时，直接使用刚刚空闲下的连接而无需再次握手.

winsocket实现客户端和服务端

C++实现客户端和服务端过程，这里用winsocket来实现，这里面主要用到几个数据结构和原理，其实只要你熟悉协议，这些都是简单的积木实现而已，并没有什么难度。

首先是WSAData数据建立，初始化dll

然后是协议族建立 sockaddr_in

服务端

运行过程

服务端发送数据

客户端收到服务端数据

总结

Socket编程主要涉及到客户端和服务端两个方面，首先是在服务器端创建一个服务器套接字（ServerSocket），并把它附加到一个端口上，服务器从这个端口监听连接。端口号的范围是0到65536，但是0到1024是为特权服务保留的端口号，可以选择任意一个当前没有被其他进程使用的端口。

大家能看得到我这里面用的端口号是1234，IP用的是本地IP("127.0.0.1")

客户端(Socket)请求与服务器进行连接的时候，根据服务器的域名或者IP地址，加上端口号，打开一个套接字(也就是连接一个服务端)。当服务器接受连接后，服务器和客户端之间的通信就像输入输出流一样进行操作。

感兴趣的同学也可以用UDP来实现Socket通信。