OpenHarmony與蘋果的夢幻聯(lián)動——服務(wù)器端（上）
??51CTO OpenHarmony技術(shù)社區(qū)??
一、前言
承接上篇文章的??項(xiàng)目介紹??，本篇文章將詳細(xì)介紹如何在小熊派搭建TCP服務(wù)器，處理來自各種客戶端的請求。本篇文章適合于小型系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，大家可以將本項(xiàng)目移植到符合以上條件的開發(fā)板上。配置好對應(yīng)的編譯規(guī)則即可。
二、準(zhǔn)備工作
1、小熊派-鴻蒙·叔(BearPi-HM Micro)一臺。
2、已經(jīng)配置好小熊派開發(fā)環(huán)境的電腦一臺。
3、將小熊派接入到局域網(wǎng)。
三、流程簡介
編寫TCP服務(wù)器的C文件 --> 配置BUILD.gn --> 將我們的代碼添加編譯–>編譯燒錄。
四、網(wǎng)絡(luò)開發(fā)基礎(chǔ)知識
在OpenHarmony上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)開發(fā)與在Linux上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)開發(fā)十分相似，采用的是C語言的套接字(Socket)開發(fā)。
進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)開發(fā)之前，如果沒有相關(guān)基礎(chǔ)，建議先了解一下OSI網(wǎng)絡(luò)模型與TCP/IP協(xié)議的關(guān)系。本次用到的是用Socket進(jìn)行傳輸層的開發(fā)，使用了到了一點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)用層HTTP的協(xié)議。
（1） 什么是Socket
在計算機(jī)通信領(lǐng)域，socket 被翻譯為“套接字”，它是計算機(jī)之間進(jìn)行通信的一種約定或一種方式。通過 socket 這種約定，一臺計算機(jī)可以接收其他計算機(jī)的數(shù)據(jù)，也可以向其他計算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。
總結(jié)為一句就是：socket就是整合好TCP/IP協(xié)議的一個工具。讓我們無需過度關(guān)注于底層協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，直接用封裝好的socket就行了。
（2） TCP通信流程
在開始使用socket之前，我們要知道TCP服務(wù)器端與TCP客戶端進(jìn)行通信的流程。
我們小熊派要實(shí)現(xiàn)的是圖中的9右半部分，即TCP服務(wù)器端。我們一步一步的看，每一步都有對應(yīng)的代碼來實(shí)現(xiàn)。
第一步：socket()函數(shù)用來創(chuàng)建socket套接字，可以理解為面對對象中的創(chuàng)建對象，但是不等同。
第二步：bind()函數(shù)用來綁定IP和端口，即選擇你的TCP服務(wù)器在哪個IP和端口提供服務(wù)。
第三步：listen()函數(shù)用來監(jiān)聽上一步中選擇的IP和端口。
第四步：accept()函數(shù)用來等待來自客戶端的連接，即進(jìn)入阻塞狀態(tài)。
第五步：read()函數(shù)會在有客戶請求時，讀取客戶端發(fā)送的請求數(shù)據(jù)。
第六步：write()函數(shù)可以給客戶端返回數(shù)據(jù)，該操作可選，也可以不給客戶端返回任何數(shù)據(jù)。
第七步：read()和write()操作可以一直反復(fù)執(zhí)行，即互相不斷通信，當(dāng)通信完成時，執(zhí)行close函數(shù)關(guān)閉套接字。
（3） 相關(guān)函數(shù)講解
創(chuàng)建socket套接字
int socket(int domain,int type,int protocol);
參數(shù)介紹
- domain:協(xié)議域，又稱協(xié)議族(family)，常用的協(xié)議族有 AFL INET、AF INET6、AF LOCAL(或稱AF UNIX, Unix成socket) AF ROUTE 等。協(xié)議族決定了 socket 的地址類型，在通信中必須采用對應(yīng)的地址，如AF INET 決定了要用 ipv4 地址 。 (32位的》與端口號(16位的)的組合，AF UNIX 決定了要用一個絕對路徑名作為地址。
- type：指定 Socket 類型。常用的 socket 類型有 SOCK STREAM、SOCK DGRAM、SOCK RAW 、SOCK PACKET、 SOCK SEQPACKET 等。流式 socket (SOCK STREAM)是一種面向連接的 Socket， 針對于面向連接的 TCP 。 服務(wù)應(yīng)用。數(shù)據(jù)報式 socket(SOCK DGRAM) 是一種無連接的 Socket，對應(yīng)于 無連接的 UDP 服務(wù)應(yīng)用。
- protocol： 指定協(xié)議。常用協(xié)議有 IPPROTO TCP、IPPROTO UDP、IPPROTO STCP、IPPROTO TIPC 等，分別對應(yīng)TCP 傳輸協(xié)議，UDP 傳輸協(xié)議、STCP 傳輸協(xié)議、TIPC 傳輸協(xié)議。參數(shù)為o時，會自動選擇第二個參數(shù)類型對應(yīng)的默認(rèn)協(xié)議。
注意：type 和protocol 不可以隨意組合，如SOCK STREAM 不可以跟 1PPROTOUDP 組合。
返回值： 如果調(diào)用成功就返口新創(chuàng)建的套接字的描述符，如果大敗就返回INVALID SOCKET(Linux 下失敗返回-1)。
綁定端口函數(shù)
int bind(int socketfd,const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen)
參數(shù)介紹
- socketfd:—個標(biāo)識己連接套接口的描述字。
- address：是個sockaddr結(jié)構(gòu)指針，該結(jié)構(gòu)中包含了要結(jié)合的地址和端口號。
- address_len：確定 address 緩沖區(qū)的長度。
注意：其中 sockaddr這個地址結(jié)構(gòu)根據(jù)地址創(chuàng)建 socket 時的地址協(xié)議族的不同而不同。
返回值：如果函數(shù)執(zhí)行成功，返回值為0，否則為SOCKET_ERROR。
開始監(jiān)聽函數(shù)
int listen(int socketfd,int backlog)
參數(shù)介紹
- socketfd：要監(jiān)聽的socket描述字。
- backlog：相應(yīng)socket可以排隊(duì)的最大連接個數(shù)。
等待連接阻塞函數(shù)
int accept(int socketfd,struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
參數(shù)介紹
- socketfd：就是上面解釋中的監(jiān)聽套接字，這個套接字用來監(jiān)聽一個端口，當(dāng)有一個客戶與服務(wù)器連接時，它使用這個個端口號，而此時這個端口號正與這個套接字關(guān)聯(lián)。當(dāng)然客戶不知道套接字這些細(xì)節(jié)，已只知道一個地址和一個端口號。
- sockaddr：結(jié)果參數(shù)，它用來接受一個返回值，這返回值指定客戶端的地址，當(dāng)然這個地址是通過某個地址結(jié)構(gòu)來描述的，用戶應(yīng)該知道這一個什么樣的地址結(jié)構(gòu)。如果對客戶的地址不感興趣，那么可以把這個值設(shè)置為NULL。
- len：它也是結(jié)果的參數(shù)，用來接受上述 addr 的結(jié)構(gòu)的大小的，已指明 addr 結(jié)構(gòu)所占有的宇節(jié)個數(shù)。同樣的，它也可以被設(shè)置為NULL。
注意：accept默認(rèn)會阻塞進(jìn)程，直到有一個客戶連接建立后返回，它返回的是一個新可用的套接字，這個套接字是連接套接字。
返回值：成功返回客戶端的文件貓述符，失敗返回-1。一如果accept成功返回，則服務(wù)器與容戶
己經(jīng)正確建立連接了，此時服務(wù)器通過accept返口的套接字來完成與客戶的通信。
五、連接函數(shù)
int connnect(int sockfd,const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen)
參數(shù)介紹
- socketfd：客戶端socket的描述字。
- socketaddr：服務(wù)器的socket地址。
- addrlen：socket地址的長度
發(fā)送函數(shù)
發(fā)送函數(shù)有兩個：
ssize_t write(int sockfd,const void *buf,szie_t nbytes);
參數(shù)介紹
- sockfd為要寫入文件的描述符。
- buf為要寫入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)地址。
- nbytes為要寫入的數(shù)據(jù)的字節(jié)書。
返回值：成功返回寫入的字節(jié)數(shù)，失敗返回-1。
int send(int sockfd,const void *buf,int len,int flags)
參數(shù)介紹
- sockfd為要寫入文件的描述符。
- buf為要寫入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)地址。
- len為要寫入的數(shù)據(jù)的字節(jié)書。
- flags有以下選擇，MSG_ DONTROUTE 為不查找路由表;MSG_OOB為接受或發(fā)送帶外數(shù)據(jù) ;MSG PEEK為查看數(shù)據(jù),且不從系統(tǒng)緩沖區(qū)移走數(shù)據(jù);MSG WAITALL為等待任何數(shù)據(jù);0和write函數(shù)的操作一樣。
返回值：成功返回寫入的字節(jié)數(shù)，失敗返回-1。
接受函數(shù)
接受函數(shù)同樣有兩個：
ssize_t read(int sockfd,const void *buf,szie_t nbytes);
參數(shù)介紹
- sockfd為要讀取文件的描述符。
- buf為要讀取數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)地址。
- nbytes為要讀取的數(shù)據(jù)的字節(jié)書。
返回值：成功返回讀取到的字節(jié)數(shù)，失敗返回-1。
int recv(int sockfd,const void *buf,int len,int flags)
參數(shù)介紹
- sockfd為要寫入文件的描述符。
- buf為要寫入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)地址。
- len為要寫入的數(shù)據(jù)的字節(jié)書。
- flags有以下選擇，MSG_ DONTROUTE 為不查找路由表;MSG_OOB為接受或發(fā)送帶外數(shù)據(jù) ;MSG PEEK為查看數(shù)據(jù),且不從系統(tǒng)緩沖區(qū)移走數(shù)據(jù);MSG WAITALL為等待任何數(shù)據(jù);0和write函數(shù)的操作一樣。
返回值：成功返回寫入的字節(jié)數(shù)，失敗返回-1。
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