Socket通信概述

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socket 通信方式是进程通信的一种, 先列举一下进程通信的种类:
1）管道：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程之间使用。进程的 亲缘关系通常是指父子进程关系。
2）有名管道（FIFO）：有名管道也是半双工的通信方式，但是允许在没有亲缘关系的进程之间使用，管道是先进 先出的通信方式。
3）信号量：信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程 正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手 段。
4）消息队列：消息队列是有消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息 少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
5）信号 (sinal)：信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。
6）共享内存 (shared memory) 共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。
共享内存是最快的 IPC 方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制 如信号量，配合使用，来实现进程间的同步和通信。
7）套接字 (socket)：套接字也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同机器间的进程 通信。

对于 socket 来说可以用于不同机器间的进程通信, 一般情况下使用 socket 比较多，常见的接口有 socket、bind、listen、connect、accept、send、recv、close. 这里不对具体函数的处理进行细说, 只对某些细节进行描述。

首先使用 socket 函数创建一个 socket 描述符, 创建后可以使用 setsockopt 设置 socket 选项,
常见选项:
SO_REUSEPORT
设置这个选项可以重复使用端口号, 例如如果 TCP 连接处于 TIME_WAIT 状态, 则在 2MSL 时间内无法重复使用这个端口 这样如果现在有服务器尝试 bind 这个端口就会失败, 使用这个选项就可以解决这个问题.
TCP_NODELAY
关闭 TCP 的 Nagle, 缺省情况下 Nagle 算法是使能的.

int listern(int sockfd ,int backlog)
其中的第二个参数 backlog 的作用是指定侦听 socket 最大未完成的连接个数，对于 INET 的 TCP 来说，server 收到 来自客户端的连接请求后，为该连接请求新创建一个 SOCKET，并且把该 SOCKET 放到接收连接的队列中；当连接建 立后，把新创建的 SOCKET 从接收队列中清除。如果在某种情况下应用层来不及调用 accept() 接收连接，而此时有 很多客户端在向 server 发起连接，就可能使 server 端接收连接队列无限增长，为防止这种情况，在 listen 函数中 指定对 server 端的 SOCKET 的接收队列长度的限制。默认值为 128，设置大于 128 时实际取值 128。如果 server 端的 接收连接的 socket 接收队列超过 backLog 的值，则新的连接请求被拒绝。

TCP 用 send 和 recv：这是因为每个 TCP 都有一个连接，每次连接完成后，都会把连接的信息记录在 socket 中，这 样每次收发数据都知道对方和自己的 IP 地址还有端口号，无需再次指定。记录是发生在 accept 和 connect 调用完 成后。
1）connect 调用因为只有一个 socket 连接，就记录在本地。
2）而对于 accept 由于有多个连接，所以 accept 会返回一个 socket 对象，对应一个 TCP 连接，记录对应的 IP 和端口

UDP 利用 sendto() 和 recvfrom()
1）recvfrom 会返回发送端的地址，这样对服务器来说，由于是 UDP socket 对象没有记录对应的 IP 和端口信息，会需要使用用到改地址给客户端带来响应。
对于客户端，由于每次始终是知道服务器 IP 地址和端口（和一个服务器交互），所以无需记录（除非 UDP 客户端 需要和多个服务器交互，需要一一记录，才能确保交互正确）
2）sendto
由于没有记录 IP 和端口在 socket 对象中，所以每次都需要指定接受方地址，无论是客户端和服务器都需要用

在进程通信中, 经常使用 socket 与 epoll 相结合的方式处理连接请求和消息发送，首先服务器创建 socket 描述符, 使用 bind 绑定指定端口, 并发起监听, 然后将 socket 描述符放到 epoll 中, 这样客户端的连接请求就可以由 epoll 来 通知 socket 服务端, 如果有客户端的连接请求后, 使用 accept 函数创建新的描述符, 并将这个新的描述符放入 epoll 中这个新的 socket 描述符是用来监听客户端发来的消息的, 如果有消息可读, 那么就可以死循环使用 recv 函数读取 消息, 直到数据读完。

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