Socket的理解

网络的本质

理解Socket前,先谈一个概念。什么是网络?

没有网络之前,每个人的设备(电脑等)都是彼此孤立的。人类之间通过电子设备进行网络交流,其实就是不断地将信息以二进制数据的形式发送到其他设备上。这些信息是通过光纤传输的,光纤是一种客观存在的材料,通过它可以实现高速数据传输。光纤内部的材料可以通过电信号来激发,使得光在光纤内部传播,从而实现信息传输。

所以笔者认为网络的本质就是连接传输数据

网络协议

网络协议是计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。你想要在网络环境中进行通信,那么网络协议就是你必须遵守的规则。

规则是什么,你一定听说过OSI模型,TCP/IP协议。

OSI模型是国际组织定义的一套理论基础,主要用于定义网络通信的规则。

TCP/IP协议是基于这套理论基础真正实现的通信规则。

总结:连接和传输数据需要统一标准的协议和规则

Socket

Socket英文中的意思是“插座”,中文翻译“套接字”。可能最开始西方人觉得:电器 + Socket = 通电,类比电脑 + Socket = 通信。

中国人翻译,套接字也是是类比水管的套接筒吧。关键还是连接和信息交换。

一开始,我也是按照什么这么理解的,但是脑海中对这个抽象概念没法实例化。那么我们先放下这些类比,看看Socket到底有哪些东西吧。

首先明确一点,套接字是操作系统提供的。window和linux上的实现是不一样的,但是规则是一样的。你可以理解Socket是网络协议的具体实现。不同的语言都会有Socket类,他们都是对底层socket的封装。

网络编程中接收连接请求(Server)的套接字创建过程:

  • 调用socket函数创建套接字。

    这一步,不管是linux还是window,或者不同语言的封装,创建的时候,都会传入一些参数。比如,你是传递IPV4还是IPV4,Stream还是Dgram,是TCP还是UDP。看见没有,其实这一步,就是对网络协议的具体实现和描述。

    定义了协议和规则,你就只能在规则类选取一种样式。

  • 调用bind函数分配地址和端口号。

    通信,和写信一样都需要地址。而具体的软件进程间的通信,是需要IP +端口。

  • 调用listen函数转为可接收请求状态。

    调用listen函数后,服务器意味着可以接受来自其他设备的请求了。

  • 调用accept函数接收连接请求。

    这一步就相当于TCP三次握手的第二次,好的我已经和你建立连接了,我们可以通信了。

网络中请求连接(Client)的套接字创建过程。

  • 创建套接字
  • 调用connect发送请求。

Socket也还有其他函数closewriteread。这里我就不详细介绍了。可以参考这篇文章:超详细的Socket通信原理和实例讲解 - 知乎 (zhihu.com)

总而言之,Socket就是一个由操作系统提供的一个可以进行连接和传输数据的工具。现在再看叫插座还是套接字,没什么意义,本质就是工具。

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