【文章內容簡介】 套接字 API基本結構 3 實現(xiàn)套接字 API的過程 4 套接字 API的其它問題 5 套接字 API實現(xiàn)實例 34 應用編程接口的概念與重要性 套接字 API的特點 /函數(shù) /參數(shù) Socket套接字 API實現(xiàn)的基本過程 重點理解： 主要了解： 套接字 API主要過程的作用 套接字繼承與服務器并發(fā) 35 應用程序接口概述 C/S模式解決了應用程序通過互聯(lián)網(wǎng)交互方式 — 等待 /請求，并通過端口號來標識服務器提供的某種服務。 盡管 TCP/IP 并不復雜，但應用程序編寫當然不希望每次逐一填寫 TCP/IP的各個報頭；應用程序對網(wǎng)絡低層通信細節(jié)實際不想關心，所以在應用程序和通信網(wǎng)絡之間怎樣形成標準的接口 — API，應用程序只需要通過 API就能完成通信和數(shù)據(jù)交互，是網(wǎng)絡應用發(fā)展的一大進步。 互聯(lián)網(wǎng)應用程序怎樣和 TCP/IP協(xié)議通信接口？即 C、 S編程怎樣使用 TCP/IP協(xié)議進行通信與數(shù)據(jù)交互。 傳統(tǒng)通過網(wǎng)絡（ DDN、 FR、 ATM）的交互，使用計算機串行接口或 LAN仿真，通信網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳遞到對方計算機，其余需要計算機應用處理。 1 網(wǎng)絡編程接口發(fā)展 背景 存在問題： 計算機應用和網(wǎng)絡兩層皮； 計算機應用必須和底層硬件（接口）打交道；嚴重阻礙網(wǎng)絡應用發(fā)展。 36 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 運輸層 網(wǎng)絡層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 運輸層 網(wǎng)絡層 N個服務器 因特網(wǎng) 計算機 A 計算機 B N個客 戶 應用進程通過端地址建立可靠雙工通信連接和收發(fā)數(shù)據(jù)，應用程序或編程人員怎樣處理各種協(xié)議（ TCP/IP/IGMP）的具體報格式？ 需要逐一包文內容填寫？ 37 實際互聯(lián)網(wǎng)應用程序只需要通過 API完成通信和數(shù)據(jù)交互的調用，從而不需要處理網(wǎng)絡的細節(jié)，是網(wǎng)絡應用發(fā)展的一大進步。 API體現(xiàn)了現(xiàn)代網(wǎng)絡又一個 重要思想 —— 應用程序與網(wǎng)絡 “一體”又“分離” 。 一體 ：把網(wǎng)絡通信對上抽象 API成為計算機體系組成部分，網(wǎng)絡 API定義與設計已成為所有處理網(wǎng)絡應用與網(wǎng)絡通信底層接口的實際方法，在 3G/4G， NGN網(wǎng)絡中最大標準組就是解決其 API的問題。 分離 ：實現(xiàn)高效、簡捷 API，就意味著實現(xiàn)應用與網(wǎng)絡通信底層“分離”，就可不關心通信實現(xiàn)的細節(jié)，大大降低了網(wǎng)絡應用開發(fā)難度，促進應用發(fā)展。 38 應用程序接口 API是應用程序通過 TCP/IP協(xié)議軟件進行通信交互的接口，它是一組定義的操作（非硬件）， API決定了網(wǎng)絡應用所能達到功能和這些功能編程開發(fā)的難度 。 應用程序接口 API是一般 由操作系統(tǒng)（或編程系統(tǒng)） 提供，是由應用程序調用的一個過程及過程所需的參數(shù)。通常一個 API基本操作是獨立過程，如 API一個過程完成建立通信，另一個過程完成數(shù)據(jù)接收。 應用程序接口 API概念 API： Application Program Interface， 應用程序接口或應用編程接口 39 ? 通信協(xié)議只是規(guī)定協(xié)議應該提供的操作，并不指定應用程序與協(xié)議進行交互時的API。 協(xié)議 端口與 API接口有什么區(qū)別？ 協(xié)議端口是服務器軟件的標識， 16位整數(shù)； API是一個執(zhí)行過程。 40 套接字 API（ Socket API） 互聯(lián)網(wǎng) API主要有兩類： 伯克利版 API（ Socket API，稱為套接字API），從 BSD Unix版發(fā)展而來。 AAT版 TLI 運輸層接口 Transport Lay Interface 盡管互聯(lián)網(wǎng)允許 OS系統(tǒng)選擇 API，但目前Windows（ WinSoc）、 Unix、 Linux主流 OS系統(tǒng)廣泛接受 套接字 API，所以成為事實上標準。 套接字 API是操作系統(tǒng)的一個組成部分 。 41 Socket API：應用程序與 TCP/IP協(xié)議之間的接口，它作為一種通用的通信編程接口而設計。 42 ? Socket是應用層與 TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設計模式中， Socket其實就是一個門面模式，它把復雜的 TCP/IP協(xié)議族隱藏在 Socket接口后面，對用戶來說，一組簡單的接口就是全部，讓 Socket去組織數(shù)據(jù)，以符合指定的協(xié)議。 43 套接字 API的基本結構 套接字 API是 Unix操作系統(tǒng)的發(fā)展而來的，套接字 API網(wǎng)絡通信描述基本保持 Unix對設備、文件的操作風格。如 Unix文件操作采用“ open— read— write— close”過程模式，首先產生一個操作的描述符，然后每個過程由函數(shù)+參數(shù)具體組成。 套接字 API同樣用描述符的方法，在 使用通信協(xié)議前必須申請操作系統(tǒng)生成一個套接字 ，系統(tǒng)返回一個小整型數(shù)（如 5）作為描述符來識別這個套接字，以后通信過程中這個套接字作為參數(shù)，而不必每次傳輸時指明細節(jié)。 44 API過程中應用程序選擇的端口、通信地址、客戶或服務器、使用協(xié)議等怎么表達呢？ 套接字 API通過定義多個函數(shù)（ 而不是單個，為什么？ ），來確定參數(shù)和選項；既當創(chuàng)建套接字描述符后，調用多個函數(shù)過程說明套接字使用的具體細節(jié)。 總結：套接字 API的使用是通過首先創(chuàng)建套接字（返回整型描述符），然后調用多個包含具體參數(shù)和選項的函數(shù)過程，完成應用程序和協(xié)議通信的接口。 為什么是多個而不是單個，單個絕對不行嗎？ 45 實現(xiàn)套接字 API的過程 ? Socket過程 該過程創(chuàng)建一個套接字并返回一個整數(shù)描述字。 descriptor=socket( protofamily, type, protocol) ? close過程 該過程告訴系統(tǒng)終止對套接字的使用。 close( socket) ? bind過程 服務器使用該過程來提供服務器所使用的、用于等待連接的協(xié)議端口號。 bind( socket, localaddr, addrlen) 46 ? listen過程 服務器調用該過程來等待來自客戶的連接。 listen( socket, queuesize) ? accept過程 面向連接的服務器必須調用 accept過程才能接收下一個連接請求。 newsock=accept( socket, caddress, caddresslen) ? connect過程 客戶調用該過程建立與特定服務器之間的連接。 connect( socket, saddress, saddresslen) 47 ? send過程 如果套接字被連接，可以利用該過程發(fā)送數(shù)據(jù)。 send( socket, data, length, flags) ? sendto過程 和 sendmsg 過程 允許客戶或服務器使用無連接套接字發(fā)送數(shù)據(jù)。 sendto( socket, data, length, flags, destaddress, addresslen) sendmsg( socket, msgstruct, flags) 48 ? recv過程 應用可以調用該過程從連接套接字中接收數(shù)據(jù)。 recv( socket, buffer, length, flags) ? recvfrom過程 和 recvmsg過