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iOS网络编程实践-NSStream实现TCP Socket iPhone客户端 客户端我们使用iPhone应用程序，画面比较简单。点击发送按钮，给服务器发送一些字符串过去。点击接收按钮就会从服务器读取一些字符串，并且显示在画面上。有关客户端应用的UI部分不再介绍了，我们直接看代码部分，Socket客户端可以采用CFStream或NSStream实现，CFStream 实现方式与服务器端基本一样。为了给读者介绍更多的知识，本例我们采用NSStream实现。NSStream实现采用Objective-C语言，一些 面向对象的类。下面我们看看客户端视图控制器ViewController.h#import #include #include #define PORT 9000 interface ViewController : UIViewControllerint flag ; /操作标志 0为发送 1为接收 property (nonatomic, retain) NSInputStream *inputStream;property (nonatomic, retain) NSOutputStream *outputStream; property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *message; - (IBAction)sendData:(id)sender;- (IBAction)receiveData:(id)sender; end定义属性inputStream和outputStream，它们输入流NSInputStream和输出流NSOutputStream类。它们与服务器CFStream实现中的输入流CFReadStreamRef和输出流CFWriteStreamRef对应的。视图控制器ViewController.m的初始化网络方法initNetworkCommunication代码：- (void)initNetworkCommunicationCFReadStreamRef readStream;CFWriteStreamRef writeStream;CFStreamCreatePairWithSocketToHost(NULL,(CFStringRef)”03, PORT, &readStream, &writeStream); _inputStream = (_bridge_transfer NSInputStream *)readStream; _outputStream = (_bridge_transfer NSOutputStream*)writeStream; _inputStream setDelegate:self; _outputStream setDelegate:self; _inputStream scheduleInRunLoop:NSRunLoop currentRunLoopforMode:NSDefaultRunLoopMode; _outputStream scheduleInRunLoop:NSRunLoop currentRunLoopforMode:NSDefaultRunLoopMode; _inputStream open; _outputStream open; 点击发送和接收按钮触发的方法如下：/* 点击发送按钮 */- (IBAction)sendData:(id)sender flag = 0;self initNetworkCommunication;/* 点击接收按钮 */- (IBAction)receiveData:(id)sender flag = 1;self initNetworkCommunication;它们都调用initNetworkCommunication方法，并设置操作标识flag，如果flag为0发送数据，flag为1接收数据。流的状态的变化触发很多事件，并回调NSStreamDelegate协议中定义的方法stream:handleEvent:，其代码如下：-(void)stream:(NSStream *)theStream handleEvent:(NSStreamEvent)streamEvent NSString *event;switch (streamEvent) case NSStreamEventNone:event = ”NSStreamEventNone”;break;case NSStreamEventOpenCompleted:event = ”NSStreamEventOpenCompleted”;break;case NSStreamEventHasBytesAvailable:event = ”NSStreamEventHasBytesAvailable”;if (flag =1 & theStream = _inputStream) NSMutableData *input = NSMutableData alloc init;uint8_t buffer1024; int len;while(_inputStream hasBytesAvailable) len = _inputStream read:buffer maxLength:sizeof(buffer); if (len 0)input appendBytes:buffer length:len;NSString *resultstring = NSString allocinitWithData:input encoding:NSUTF8StringEncoding;NSLog(”接收:%”,resultstring);_message.text = resultstring;break;case NSStreamEventHasSpaceAvailable:event = ”NSStreamEventHasSpaceAvailable”;if (flag =0 & theStream = _outputStream) /输出UInt8 buff = ”Hello Server!”; _outputStream write:buff maxLength: strlen(const char*)buff)+1; /关闭输出流_outputStream close;break;case NSStreamEventErrorOccurred:event = ”NSStreamEventErrorOccurred”;self close; break;case NSStreamEventEndEncountered:event = ”NSStreamEventEndEncountered”;NSLog(”Error:%d:%”,theStream streamError code,theStream streamError localizedDescription);break;default:self close; event = ”Unknown”;break;NSLog(”event%”,event);在读取数据分支（NSStreamEventHasBytesAvailable）中，代码第行为读取数据准备缓冲区，本例中设置的是1024个字节，这个大小会对流的读取有很多的影响。第行代码使用hasBytesAvailable方法判断是否流有数据可以读，如果有可读数据就进行循环读取。第行代码使用流的read:maxLength:方法读取数据到缓冲区，第1个参数是缓冲区对象buffer，第2个参数是读取的缓冲区的字节长度。在写入数据分支（NSStreamEventHasSpaceAvailable）中，代码第行是要写入的数据，第行代码 _outputStreamwrite:buffmaxLength:strlen(constchar*)buff)+1是写如数据方 法。第和第行代码selfclose调用close方法关闭，close方法代码如下：-(void)close_outputStream close;_outputStream removeFromRunLoop:NSRunLoop currentRunLoopforMode:NSDefaultRunLoopMode;_outputStream setDelegate:nil;_inputStream close;_inputStream removeFromRunLoop:NSRunLoop currentRunLoopforMode:NSDefaultRunLoopMode;_inputStream setDelegate:nil;深入浅出CocoaiOS网络编程之CFNetwork 深入浅出CocoaiOS网络编程之CFNetwork罗朝辉 (/kesalin/)本文遵循“署名-非商业用途-保持一致”创作公用协议一，CFNetwork 简介首先来回顾下。在前文深入浅出CocoaiOS网络编程之Socket中，提到iOS网络编程层次模型分为三层： Cocoa层：NSURL，Bonjour，Game Kit，WebKit Core Foundation层：基于 C 的CFNetwork 和 CFNetServices OS层:基于 C 的 BSD socket 前文讲的是最底层的 socket，本文将介绍位于 Core Foundation 中的 CFNetwork。CFNetwork 只是对 BSD socket 的进行了轻量级的封装，但在 iOS 中使用 CFNetwork 有一个显著的好处，那就是 CFNetwork 与系统级别的设置（如：天线设置）以及 run-loop 结合得很好。每一个线程都有自己的 run-loop，因此我们可以 CFNetwork 当中事件源加入到 run-loop 中，这样就可以在线程的 run-loop 中处理网络事件了。BTW，大名鼎鼎的 ASIHttpRequest 库就是基于 CFNetwork 封装的。本文示例代码就是这样做的，源码请查看：/kesalin/iOSSnippet/tree/master/KSNetworkDemo二，CFNetwork API 简介CFNetwork 接口是基于 C 的，下面的接口用于创建一对 socket stream，一个用于读取，一个用于写入：void CFStreamCreatePairWithSocketToHost(CFAllocatorRef alloc, CFStringRef host, UInt32 port, CFReadStreamRef *readStream, CFWriteStreamRef *writeStream);该函数使用 host 以及 port，CFNetwork 会将该 host 转换为 IP 地址，并转换为网络字节顺序。如果我们只需要一个 socket stream，我们可以将另外一个设置为 NULL。还有另外两个“重载”的创建 socket sream的接口：CFStreamCreatePairWithSocket 和CFStreamCreatePairWithPeerSocketSignature，在这里就不一一介绍了。注意：这些 socket stream 在使用之前就如原生 socket 一样，必须显式地调用其 open 函数：Boolean CFReadStreamOpen(CFReadStreamRef stream);Boolean CFWriteStreamOpen(CFWriteStreamRef stream);但与 socket 不同的是，这两个接口是异步的，当成功 open 之后，如果调用方设置了获取kCFStreamEventOpenCompleted 事件的标志的话就会其调用回调函数。而该回调函数及其参数设置是通过如下接口进行的：Boolean CFReadStreamSetClient(CFReadStreamRef stream, CFOptionFlags streamEvents, CFReadStreamClientCallBack clientCB, CFStreamClientContext *clientContext);Boolean CFWriteStreamSetClient(CFWriteStreamRef stream, CFOptionFlags streamEvents, CFWriteStreamClientCallBack clientCB, CFStreamClientContext *clientContext);该函数用于设置回调函数及相关参数。通过streamEvents 标志来设置我们对哪些事件感兴趣；clientCB 是一个回调函数，当事件标志对应的事件发生时，该回调函数就会被调用；clientContext 是用于传递参数到回调函数中去。当设置好回调函数之后，我们可以将 socket stream 当做事件源调度到 run-loop 中去，这样 run-loop 就能分发该 socket stream 的网络事件了。void CFReadStreamScheduleWithRunLoop(CFReadStreamRef stream, CFRunLoopRef runLoop, CFStringRef runLoopMode);void CFWriteStreamScheduleWithRunLoop(CFWriteStreamRef stream, CFRunLoopRef runLoop, CFStringRef runLoopMode);注意，在我们不再关心该 socket stream 的网络事件时，记得要调用如下接口将 socket stream 从 run-loop 的事件源中移除。void CFReadStreamUnscheduleFromRunLoop(CFReadStreamRef stream, CFRunLoopRef runLoop, CFStringRef runLoopMode);void CFWriteStreamUnscheduleFromRunLoop(CFWriteStreamRef stream, CFRunLoopRef runLoop, CFStringRef runLoopMode);当我们将 socket stream 的网络事件调度到 run-loop 之后，我们就能在回调函数中相应各种事件，比如kCFStreamEventHasBytesAvailable读取数据：Boolean CFReadStreamHasBytesAvailable(CFReadStreamRef stream);CFIndex CFReadStreamRead(CFReadStreamRef stream, UInt8 *buffer, CFIndex bufferLength);或kCFStreamEventCanAcceptBytes 写入数据：Boolean CFWriteStreamCanAcceptBytes(CFWriteStreamRef stream);CFIndex CFWriteStreamWrite(CFWriteStreamRef stream, const UInt8 *buffer, CFIndex bufferLength);最后，我们调用 close 方法关闭 socket stream：void CFReadStreamClose(CFReadStreamRef stream);void CFWriteStreamClose(CFWriteStreamRef stream);三，客户端示例代码与 socket 演示类似，在这里我只演示客户端示例。同样，我们也在一个后台线程中启动网络操作： NSURL * url = NSURL URLWithString:NSString stringWithFormat:%:%, serverHost, serverPort; NSThread * backgroundThread = NSThread alloc initWithTarget:self selector:selector(loadDataFromServerWithURL:) object:url; backgroundThread start;然后在loadDataFromServerWithURL 中创建 socket 流，并设置其回调函数，将其加入到 run-loop 的事件源中，然后启动之：- (void)loadDataFromServerWithURL:(NSURL *)url NSString * host = url host; NSInteger port = url port integerValue; / Keep a reference to self to use for controller callbacks / CFStreamClientContext ctx = 0, (_bridge void *)(self), NULL, NULL, NULL; / Get callbacks for stream data, stream end, and any errors / CFOptionFlags registeredEvents = (kCFStreamEventHasBytesAvailable | kCFStreamEventEndEncountered | kCFStreamEventErrorOccurred); / Create a read-only socket / CFReadStreamRef readStream; CFStreamCreatePairWithSocketToHost(kCFAllocatorDefault, (_bridge CFStringRef)host, port, &readStream, NULL); / Schedule the stream on the run loop to enable callbacks / if (CFReadStreamSetClient(readStream, registeredEvents, socketCallback, &ctx) CFReadStreamScheduleWithRunLoop(readStream, CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopCommonModes); else self networkFailedWithErrorMessage:Failed to assign callback method; return; / Open the stream for reading / if (CFReadStreamOpen(readStream) = NO) self networkFailedWithErrorMessage:Failed to open read stream; return; CFErrorRef error = CFReadStreamCopyError(readStream); if (error != NULL) if (CFErrorGetCode(error) != 0) NSString * errorInfo = NSString stringWithFormat:Failed to connect stream; error % (code %ld), (_bridge NSString*)CFErrorGetDomain(error), CFErrorGetCode(error); self networkFailedWithErrorMessage:errorInfo; CFRelease(error); return; NSLog(Successfully connected to %, url); / Start processing / CFRunLoopRun();参考前面的接口说明，相信你不难理解上面的代码。前面唯一没有提到的接口就是CFReadStreamCopyError，该接口用于获取当前的错误信息，如果没有错误则返回 NULL。CFErrorRef CFReadStreamCopyError(CFReadStreamRef stream);CFErrorRef CFWriteStreamCopyError(CFWriteStreamRef stream);此外，我们还可以调用如下接口获取 socket stream 的当前状态：CFStreamStatus CFReadStreamGetStatus(CFReadStreamRef stream);CFStreamStatus CFWriteStreamGetStatus(CFWriteStreamRef stream);在上面的代码中，我们设置了当有数据可以读取，流到达结尾处时以及错误发生时调用回调函数socketCallback：void socketCallback(CFReadStreamRef stream, CFStreamEventType event, void * myPtr) KSCFNetworkViewController * controller = (_bridge KSCFNetworkViewController *)myPtr; switch(event) case kCFStreamEventHasBytesAvailable: / Read bytes until there are no more / while (CFReadStreamHasBytesAvailable(stream) UInt8 bufferkBufferSize; int numBytesRead = CFReadStreamRead(stream, buffer, kBufferSize); controller didReceiveData:NSData dataWithBytes:buffer length:numBytesRead; break; case kCFStreamEventErrorOccurred: CFErrorRef error = CFReadStreamCopyError(stream); if (error != NULL) if (CFErrorGetCode(error) != 0) NSString * errorInfo = NSString stringWithFormat:Failed while reading stream; error % (code %ld), (_bridge NSString*)CFErrorGetDomain(error), CFErrorGetCode(error); controller networkFailedWithErrorMessage:errorInfo; CFRelease(error); break; case kCFStreamEventEndEncountered: / Finnish receiveing data / controller didFinishReceivingData; / Clean up / CFReadStreamClose(stream); CFReadStreamUnscheduleFromRunLoop(stream, CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopCommonModes); CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent(); break; default: break; 上面的代码也很好理解，当有数据可以读取时，读取之，然后更新 UI；当流到达结尾处时，关闭流，执行清理工作；当错误发送时，报告错误信息。四，扩展虽然上面的代码只演示了如何使用 CFNetwork 的 CFReadStream 来读取数据，写入数据使用 CFWriteStream，其工作流程也是一样的。在这里就不再介绍了。深入浅出CocoaiOS网络编程之Socket 深入浅出CocoaiOS网络编程之Socket罗朝辉 (/kesalin/)本文遵循“署名-非商业用途-保持一致”创作公用协议一，iOS网络编程层次模型在前文深入浅出Cocoa之Bonjour网络编程中我介绍了如何在Mac系统下进行 Bonjour 编程，在那篇文章中也介绍过 Cocoa 中网络编程层次结构分为三层，虽然那篇演示的是 Mac 系统的例子，其实对iOS系统来说也是一样的。iOS网络编程层次结构也分为三层： Cocoa层：NSURL，Bonjour，Game Kit，WebKit Core Foundation层：基于 C 的CFNetwork 和 CFNetServices OS层:基于 C 的 BSD socket Cocoa层是最上层的基于 Objective-C 的 API，比如 URL访问，NSStream，Bonjour，GameKit等，这是大多数情况下我们常用的 API。Cocoa 层是基于 Core Foundation 实现的。Core Foundation层：因为直接使用 socket 需要更多的编程工作，所以苹果对 OS 层的 socket 进行简单的封装以简化编程任务。该层提供了 CFNetwork 和 CFNetServices，其中 CFNetwork 又是基于 CFStream 和 CFSocket。OS层：最底层的 BSD socket 提供了对网络编程最大程度的控制，但是编程工作也是最多的。因此，苹果建议我们使用 Core Foundation 及以上层的 API 进行编程。本文将介绍如何在 iOS 系统下使用最底层的 socket 进行编程，这和在 window 系统下使用 C/C+ 进行 socket 编程并无多大区别。本文源码：/kesalin/iOSSnippet/tree/master/KSNetworkDemo运行效果如下：二，BSD socket API 简介BSD socket API 和 winsock API 接口大体差不多，下面将列出比较常用的 API：API接口讲解int socket(int addressFamily, int type,int protocol)int close(int socketFileDescriptor)socket 创建并初始化 socket，返回该 socket 的文件描述符，如果描述符为 -1 表示创建失败。close 关闭 socket。通常参数 addressFamily 是 IPv4(AF_INET) 或 IPv6(AF_INET6)。type 表示 socket 的类型，通常是流stream(SOCK_STREAM) 或数据报文datagram(SOCK_DGRAM)。protocol 参数通常设置为0，以便让系统自动为选择我们合适的协议，对于 stream socket 来说会是 TCP 协议(IPPROTO_TCP)，而对于 datagram来说会是 UDP 协议(IPPROTO_UDP)。int bind(int socketFileDescriptor,sockaddr *addressToBind,int addressStructLength)将 socket 与特定主机地址与端口号绑定，成功绑定返回0，失败返回 -1。成功绑定之后，根据协议(TCP/UDP)的不同，我们可以对 socket 进行不同的操作：UDP：因为 UDP 是无连接的，绑定之后就可以利用 UDP socket 传送数据了。TCP：而 TCP 是需要建立端到端连接的，为了建立 TCP 连接服务器必须调用 listen(int socketFileDescriptor, int backlogSize) 来设置服务器的缓冲区队列以接收客户端的连接请求，backlogSize 表示客户端连接请求缓冲区队列的大小。当调用 listen 设置之后，服务器等待客户端请求，然后调用下面的 accept 来接受客户端的连接请求。int accept(int socketFileDescriptor,sockaddr *clientAddress, intclientAddressStructLength)接受客户端连接请求并将客户端的网络地址信息保存到 clientAddress 中。当客户端连接请求被服务器接受之后，客户端和服务器之间的链路就建立好了，两者就可以通信了。int connect(int socketFileDescriptor,sockaddr *serverAddress, intserverAddressLength)客户端向特定网络地址的服务器发送连接请求，连接成功返回0，失败返回 -1。当服务器建立好之后，客户端通过调用该接口向服务器发起建立连接请求。对于 UDP 来说，该接口是可选的，如果调用了该接口，表明设置了该 UDP socket 默认的网络地址。对TCP socket来说这就是传说中三次握手建立连接发生的地方。注意：该接口调用会阻塞当前线程，直到服务器返回。hostent* gethostbyname(char *hostname)使用 DNS 查找特定主机名字对应的 IP 地址。如果找不到对应的 IP 地址则返回 NULL。int send(int socketFileDescriptor, char*buffer, int bufferLength, int flags)通过 socket 发送数据，发送成功返回成功发送的字节数，否则返回 -1。一旦连接建立好之后，就可以通过 send/receive 接口发送或接收数据了。注意调用 connect 设置了默认网络地址的 UDP socket 也可以调用该接口来接收数据。int receive(int socketFileDescriptor, char*buffer, int bufferLength, int flags)从 socket 中读取数据，读取成功返回成功读取的字节数，否则返回 -1。一旦连接建立好之后，就可以通过 send/receive 接口发送或接收数据了。注意调用 connect 设置了默认网络地址的 UDP socket 也可以调用该接口来发送数据。int sendto(int socketFileDescriptor,char *buffer, int bufferLength, intflags, sockaddr *destinationAddress, intdestinationAddressLength)通过UDP socket 发送数据到特定的网络地址，发送成功返回成功发送的字节数，否则返回 -1。由于 UDP 可以向多个网络地址发送数据，所以可以指定特定网络地址，以向其发送数据。int recvfrom(int socketFileDescriptor,char *buffer, int bufferLength, intflags, sockaddr *fromAddress, int*fromAddressLength)从UDP socket 中读取数据，并保存发送者的网络地址信息，读取成功返回成功读取的字节数，否则返回 -1。由于 UDP 可以接收来自多个网络地址的数据，所以需要提供额外的参数，以保存该数据的发送者身份。三，服务器工作流程有了上面的 socket API 讲解，下面来总结一下服务器的工作流程。1. 服务器调用 socket(.) 创建socket； 2. 服务器调用 listen(.) 设置缓冲区； 3. 服务器通过 accept(.)接受客户端请求建立连接； 4. 服务器与客户端建立连接之后，就可以通过 send(.)/receive(.)向客户端发送或从客户端接收数据； 5. 服务器调用 close 关闭 socket； 由于 iOS 设备通常是作为客户端，因此在本文中不会用代码来演示如何建立一个iOS服务器，但可以参考前文：深入浅出Cocoa之Bonjour网络编程看看如何在 Mac 系统下建立桌面服务器。四，客户端工作流程由于 iOS 设备通常是作为客户端，下文将演示如何编写客户端代码。先来总结一下客户端工作流程。1. 客户端调用 socket(.)创建socket； 2. 客户端调用 connect(.) 向服务器发起连接请求以建立连接； 3. 客户端与服务器建立连接之后，就可以通过 send(.)/receive(.)向客户端发送或从客户端接收数据； 4. 客户端调用 close 关闭 socket； 五，客户端代码示例下面的代码就实现了上面客户端的工作流程：- (void)loadDataFromServerWithURL:(NSURL *)url NSString * host = url host; NSNumber * port = url port; / Create socket / int socketFileDescriptor = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (-1 = socketFileDescriptor) NSLog(Failed to create socket.); return; / Get IP address from host / struct hostent * remoteHostEnt = gethostbyname(host UTF8String); if (NULL = remoteHostEnt) close(socketFileDescriptor); self networkFailedWithErrorMessage:Unable to resolve the hostname of the warehouse server.; return; struct in_addr * remoteInAddr = (struct in_addr *)remoteHostEnt-h_addr_list0; / Set the socket parameters / struct sockaddr_in socketParameters; socketParameters.sin_family = AF_INET; socketParameters.sin_addr = *remoteInAddr; sock