UNIX套接字编程：原理与基本概念详解

**Socket编程原理** **2.1 UNIX系统与网络I/O模型的转变** 在UNIX系统早期，I/O操作通常遵循"open-write-read-close"的模式，用户进程通过调用"打开"命令获取文件或设备的使用权，随后进行读写操作，最后关闭连接。随着TCP/IP协议的集成，网络I/O操作变得更为复杂。用户进程不再直接与传统设备交互，而是需要在不同主机上进行进程间的通信。网络应用编程接口（Network Application Programming Interface, NAPI）如UNIX BSD的套接字（socket）和System V的TLI应运而生，其中socket因支持TCP/IP协议而在众多网络应用中占据主导地位。 **2.2 套接字编程基础** - **进程通信的扩展**：传统的进程通信机制如管道、命名管道和信号等仅限于同一主机内的进程间通信。为了处理不同主机间的通信，套接字提供了一个通用平台，它允许跨主机的进程互相识别和交换数据。 - **网间进程标识**：在本地系统中，进程通过进程号（PID）唯一标识。但在网络中，独立分配的进程号不再适用，套接字编程需要引入网络地址（如IP地址和端口号）来唯一标识远程进程。 **2.2.1 套接字编程基本概念** - **套接字（Socket）**：套接字是网络通信的基本实体，它是一种抽象的通信端点，允许应用程序在不同的网络层进行数据交换。一个套接字由四元组（IP地址，端口号，协议类型，套接字类型）组成，体现了通信双方的身份和通信方式。 - **通信模型**：套接字编程通常涉及创建、绑定、监听、连接、发送和接收数据等步骤。客户端通常主动发起连接，服务器则等待连接请求。通过套接字，应用程序可以实现TCP（面向连接，可靠传输）或UDP（无连接，不可靠传输）等不同协议的数据传输。 - **多路复用（Multiplexing）**：为了提高效率，套接字编程还可能利用多路复用技术，如select或epoll，以同时监听多个套接字，减少不必要的阻塞。 套接字在现代操作系统中（如DOS、Windows）广泛使用，作为开发网络应用的重要工具，它的灵活性和性能使得它成为了互联网通信的核心组件。掌握套接字编程原理对于理解和构建各种网络服务至关重要。