Socket(套接字)
Socket概念理解
Socket是一种进程通信机制，凭借这种机制，客户/服务器系统的开发工作既可以在本地单机上进行，也可以跨网络进行。
网络通信归根结底是不同主机上的应用程序进程之间的交互，我们可以通过应用层协议HTTP，解决如何包装数据，但有时我们也想直接使用传输层协议，而Socket就相当于是传输层的编程接口。应用通过传输层进行数据通信时，TCP和UDP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。为了区别不同的应用程序进程和连接，计算机操作系统就可以为应用程序与TCP/IP协议交互提供套接字(Socket)接口。应用层可以和传输层通过Socket接口，区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务。
Socket并不是一种协议，可以将Socket理解为方便直接使用更底层协议（传输层TCP或UDP）而存在的一个抽象层。Socket跟TCP/IP协议没有必然的联系。Socket编程接口在设计的时候，就希望也能适应其他的网络协议，Socket只是使得用TCP/IP协议栈更方便而已。所以Socket是对TCP/IP协议的封装，它是一组接口。这组接口当然可以由不同的语言去实现。它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。用套接字中的相关函数来完成通信过程。
Socket是面向客户/服务器模型而设计的，针对客户和服务器程序提供不同的Socket系统调用。通过Socket建立通信连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket，另一个运行于服务器端，称为ServerSocket。Socket原意是 “插座”，两个Socket端点的连接，就像连接一个插座获取服务一样。套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。
- 服务器监听：是服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态。
- 客户端请求：是指由客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。
- 连接确认：是指当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求，它就响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户端，一旦客户端确认了此描述，连接就建立好了。而服务器端套接字继续处于监听状态，继续接收其他客户端套接字的连接请求。
Socket连接.png
在一台计算机本机上可以通过PID唯一标识一个进程，而区分不同应用程序进程间的网络通信和连接,主要有3个参数：通信的目的IP地址、使用的传输层协议(TCP或UDP)和使用的端口号。通过将这3个参数结合起来，与一个Socket绑定，应用层就可以和传输层通过套接字接口，区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务。
Socket通过这些信息成为网络通信中的一个端点，是连接应用程序和网络驱动程序的桥梁，Socket在应用程序中创建，通过绑定与网络驱动建立关系。此后，应用程序送给Socket的数据，由Socket交给网络驱动程序向网络上发送出去。计算机从网络上收到与该Socket绑定IP地址和端口号相关的数据后，由网络驱动程序交给Socket，应用程序便可从该Socket中提取接收到的数据，网络应用程序就是这样通过Socket进行数据的发送与接收的。
Socket定义
套接字的特性有三个属性确定，它们是：域（domain），类型（type），和协议（protocol）。套接字还用地址作为它的名字。地址的格式随域（又被称为协议族，protocol family）的不同而不同。每个协议族又可以使用一个或多个地址族定义地址格式。
1.套接字的域
域指定套接字通信中使用的网络介质。最常见的套接字域是AF_INET，它是指Internet网络，许多Linux局域网使用的都是该网络，当然，因特网自身用的也是它。其底层的协议——网际协议（IP）只有一个地址族，它使用一种特定的方式来指定网络中的计算机，即IP地址。
在计算机系统内部，端口通过分配一个唯一的16位的整数来表示，在系统外部，则需要通过IP地址和端口号的组合来确定。
2.套接字类型
流套接字（在某些方面类似域标准的输入/输出流）提供的是一个有序，可靠，双向字节流的连接。
流套接字由类型SOCK_STREAM指定，它们是在AF_INET域中通过TCP/IP连接实现的。他们也是AF_UNIX域中常见的套接字类型。
数据包套接字
与流套接字相反，由类型SOCK_DGRAM指定的数据包套接字不建立和维持一个连接。它对可以发送的数据包的长度有限制。数据报作为一个单独的网络消息被传输，它可能会丢失，复制或乱序到达。
数据报套接字实在AF_INET域中通过UDP/IP连接实现，它提供的是一种无需的不可靠服务。
3.套接字协议
只要底层的传输机制允许不止一个协议来提供要求的套接字类型，我们就可以为套接字选择一个特定的协议。
Socket使用
Socket起源于UNIX，在Unix一切皆文件哲学的思想下，Socket是一种"打开—读/写—关闭"模式的实现，服务器和客户端各自维护一个"文件"，在建立连接打开后，可以向自己文件写入内容供对方读取或者读取对方内容，通讯结束时关闭文件。
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