什么是服务器套接字？

服务器套接字是网络编程中的一种通信机制，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元，可以看作是不同主机之间的进程进行双向通信的端点，简单的说就是通信的两方的一种约定，用套接字中的相关函数来完成通信过程。

一、套接字的定义与作用

套接字（Socket）是一种独立于协议的网络编程接口，它提供了应用层进程利用网络协议交换数据的机制，在计算机网络中，套接字是两个网络应用程序进行通信时各自通信连接中的端点，这是一个逻辑上的概念，套接字的主要作用是完成两个应用程序之间的数据传输，它构成了单个主机内及整个网络间的编程界面。

二、套接字的类型

套接字主要分为三种类型：流式套接字、数据报套接字和原始套接字。

1、流式套接字（SOCK_STREAM）：提供面向连接、可靠的数据传输服务，使用传输控制协议（TCP）。

2、数据报套接字（SOCK_DGRAM）：提供无连接、不可靠的服务，使用用户数据报协议（UDP）。

3、原始套接字（SOCK_RAW）：可以读写内核没有处理的IP数据包，主要用于一些协议的开发。

三、套接字的工作流程

套接字的工作流程通常包括服务器监听、客户端请求和连接确认三个步骤。

1、服务器监听：服务器端的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。

2、客户端请求：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。

3、连接确认：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，就会响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，并把服务器端套接字的描述发送给客户端，一旦客户端确认了此描述，连接就建立好了。

四、套接字的特点

根据套接字的不同类型，可以将套接字调用分为面向连接服务和无连接服务。

1、面向连接服务：数据传输过程必须经过建立连接、维护连接和释放连接三个阶段；可靠性好，但由于协议复杂，通信效率不高。

2、无连接服务：不需要连接的各个阶段；每个分组都携带完整的目的主机地址，在系统中独立传送；由于没有顺序控制，所以接收方的分组可能出现乱序、重复和丢失现象；通信效率高，但可靠性不能确保。

五、套接字的引入

为了更方便地开发网络应用程序，美国伯克利大学在UNIX上推出了一种应用程序访问通信协议的操作系统调用套接字（Socket），后来套接字被引进到Windows等操作系统，成为开发网络应用程序的有效工具。

六、套接字的表示方法

套接字包括IP地址和端口号两个部分，通过网络通信的每对进程需要使用一对套接字，不同的进程之间的通信所使用的套接字是不一样的，套接字可以用来区分不同的进程之间的数据传输，套接字主要有目标IP、传输层使用的传输协议、传输层使用的端口号这3个重要参数。

七、套接字API

套接字API是一层抽象的网络编程接口，适用于各种底层网络协议，如IPv4，IPv6等，常见的套接字API函数包括socket()、bind()、listen()、accept()、connect()和close()等。

八、简单示例

以下是一个简单的TCP客户—服务器程序的执行流程图：

	服务器代码	客户端代码
创建一个套接字	int sockSer; sockSer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);	int sock; sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
设置端口可以重用	int yes = 1; setsockopt(sockSer, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof(int));
绑定端口号	struct sockaddr_in serverAddr; serverAddr.sin_family = AF_INET; serverAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT); serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP); bind(sockSer, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr));	struct sockaddr_in clientAddr; clientAddr.sin_family = AF_INET; clientAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT); clientAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP); bind(sock, (struct sockaddr *)&clientAddr, sizeof(clientAddr));
开始监听	listen(sockSer, 5);
接受请求	int clientSock; struct sockaddr_in clientAddr; socklen_t clientSize = sizeof(clientAddr); clientSock = accept(sockSer, (struct sockaddr *)&clientAddr, &clientSize);	connect(sock, (struct sockaddr *)&clientAddr, sizeof(clientAddr));
建立连接		connect(sock, (struct sockaddr *)&clientAddr, sizeof(clientAddr));
关闭套接字	close(clientSock); close(sockSer);	close(sock);

九、常见问题解答

Q1: 什么是服务器套接字？

A1: 服务器套接字是网络编程中的一种通信机制，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元，可以看作是不同主机之间的进程进行双向通信的端点，简单的说就是通信的两方的一种约定，用套接字中的相关函数来完成通信过程。

Q2: 服务器套接字有哪些类型？

A2: 服务器套接字主要分为三种类型：流式套接字、数据报套接字和原始套接字，流式套接字提供面向连接、可靠的数据传输服务，使用传输控制协议（TCP），数据报套接字提供无连接、不可靠的服务，使用用户数据报协议（UDP），原始套接字可以读写内核没有处理的IP数据包，主要用于一些协议的开发。

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