1,关于Unix Socket

1.1 什么是Socket?

 Socket是网络文件描述符。在基于Socket的编程技术中，用户不直接访问发送和接收包的网络接口设备，而是建立一个中间文件描述符来处理编程接口到网络的操作。

1.2 Socket包括哪些内容?

 一个特殊的通信域，比如一个网络连接

 一个特殊的通信类型，比如流或者数据报

 一个特殊的协议，比如TCP或者UDP

1.3 Unix的Socket() C函数详细说明:

int socket(int domain, int type, int protocol)

domain的取值:

 PF_UNIX  Unix IPC通信

 PF_INET  IPV4通信

 PF_INET6 IPV6

 PF_IPX  Novell IPX

 PF_NETLINK Kernel用户接口驱动程序

 PF_X25  X.25

 PF_AX25

 PF_ATMPVC ATM PVC

 PF_APPLETALK AppleTalk协议

 PF_PACKET 低级包接口

type的取值:

 SOCK_STREAM 使用面向连接的通信包

 SOCK_DGRAM 使用无连接的通信包

 SOCK_SEQPACKET 使用有固定最大长度的面向连接的通信包

 SOCK_RAW 使用原IP包

 SOCK_RDM 使用不保证次序的可靠数据报

Protocol:

 一般使用与type对应的默认协议，用0表示。

例如: int newsocket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM,  0 );//使用TCP

1.4 使用面向连接的套接字

IP领域只有两种类型: connection-oriented, connectionless

使用面向连接的套接字，服务器和客户端需要如下通信方式:

Server   Client

socket() socket()

bind()

listen()

accept() <---- connect()

recv()   <---- send()

send()   ----> recv()

close()  <---> close()

1.5 使用无连接的套接字

SOCK_DGRAM使用UDP协议。通信方式如下:

UDP Server UDP Client

socket() socket()

bind()

recvform() <--- sendto()

sendto()   ---> recvform()

close()  close()

1.6 使用无阻塞的I/O方法

什么是阻塞? 

 比如使用recv(),如果函数接受不到数据，就会阻塞程序的继续执行。

如何防止阻塞?

 使用fcntl()函数，把套接字设置为无阻塞模式。

 int newsocket;

 newsocket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0 );

 fcntl( newsocket, F_SETEL, O_NONBLOCK );

 以后使用recv()就不会阻塞了。

 另一种方式是使用多路套接字select()

2 WinSock技术

总的说来，就是模仿Unix socket的实现。

2.1 WinSock下的函数和流程

Server  Client

WSAstartup() WSAStartup()

WSASocket() WASSocket()

bind()

listen()

WSAAccept() <-- WSAConnect()

WSARecv()   <-- WSASend()

WSASend()   --> WSARecv()

close()     <-> close()

WSACleanup() WSACleanup()

与Unix socket的最主要区别就是在最上面加了WSAStartup()函数，最后加了WSACleanup()函数。中间都是一样的。

int WSAStartup(WORD wversion, LPWSADATA lpWSAData)

第一个参数是版本，要求2.2 还是1.1.

函数成功以后，lpWSAData指向一个结构体，包括win sock的一些信息。

WSACleanup()函数用来释放winsocket库，这个函数之后，再调用任何socket函数，都会出错。

2.2 WinSock

2.2.1 采用类似Unix的方法

 使用ioctlsocket()把socket设置为无堵塞的。

 使用select()多路传输多个套接字。

2.2.2 使用WSAAsyncSelect()函数

WSAAsynSelect()扩展了Unix的select()函数，它允许Windows进行查询套接字的操作。创建的WSAAsynSelect()方法包括要监视的套接字和一个Windows消息值，当某个套接字出现的时候，该消息就会送到窗口。

int WSAAsynSelect(Socket s, HWND hwnd, unsigned int wMsg, long lEvent)

Event包括如下事件类型:

FD_ACCEPT  用套接字建立一个新的连接

FD_ADDRESS_LIST_CHANGE 为套接字的协议族而改变的本地地址列表

FD_CLOSE  一个现有的连接被关闭

FD_CONNECT  已经完成与远程主机连接的套接字

FD_GROUP_QOS  套接字组的QOS已经改变

FD_OOB   套接字受到带外的数据

FD_QOS   套接字的QOS已经改变

FD_READ   套接字有准备读的数据

FD_ROUTING_INTERFACE_CHANGE 套接字的路由接口已经改变到一个特殊的目的地

FD_WRITE  套接字准备写数据

Example:

 WSAAsynSelect( sock, hwnd, WM_SOCKET, FD_READ | FD_CLOSE );

2.2.3 使用WSAEventSelect()函数

为了适应一些应用程序例如精灵程序或者某些没有用户界面的服务程序（因此不使用窗口句柄），Windows Socket 2提供了WSAEventSelect()函数和WSAEnumNetworkEvents()函数。WSAEventSelect()函数和WSAAyncSelect()函数很类似，区别仅在于当一个FD_XXX网络事件发生时，WSAEventSelect()函数将导致一个应用程序指定的事件对象被设置，而WSAAyncSelect()将导致一条Windows消息被发送（例如FD_READ，FD_WRITE等等）。