Unix套接字编程：基础与应用

**Socket编程原理** 本章主要探讨的是在Unix系统中，尤其是Sun公司采用TCP/IP的BSD系统背景下，套接字（socket）编程的重要性及其基本概念。UNIX的传统I/O模型（open-read-write-close）并不足以应对网络环境下的进程间通信，因为网络操作涉及跨机器的进程，需要解决诸如连接建立、协议支持和远程进程标识等问题。 套接字编程是网络应用编程的重要组成部分，它提供了一种通用机制来支持不同主机间的通信。套接字的核心思想是创建一个在本地进程和远程进程之间建立连接的抽象端点，使得应用程序可以像处理本地文件一样进行网络通信。它涉及到以下几个关键概念： 1. **网间进程通信（IPC）**：传统的Unix进程通信机制（如管道、命名管道、消息、共享内存和信号量）仅限于本地机内的进程，而网络环境下的通信则需要扩展到不同主机之间的进程。这要求一个能在不同机器上标识进程的方法，如IP地址和端口号。 2. **套接字的基本概念**： - **套接字（Socket）**：它是网络编程的基本接口，是一个抽象的管道，允许应用程序发送和接收数据。一个套接字由四元组标识，包括IP地址、端口号、协议类型（如TCP或UDP）和协议版本。 - **连接（Connection-oriented）与非连接（Connectionless）**：TCP是面向连接的，需要经过三次握手建立连接；UDP是无连接的，数据发送无需预先建立连接，适合实时应用。 - **进程标识**：在互联网上，每个进程不仅需要进程ID，还需要IP地址和端口号来唯一标识，以便于网络寻址。 2.2.1中的具体实现包括： - **套接字创建（socket()）**：这是开始通信的第一步，创建一个新的套接字并选择相应的协议（如IPv4/IPv6）和传输层协议（TCP或UDP）。 - **地址绑定（bind()）**：将套接字绑定到特定的本地地址和端口。 - **监听（listen()）**：对于服务器套接字，监听等待客户端连接。 - **连接（connect()）**：对于客户端，连接到服务器的指定地址和端口。 - **读写操作（send/receive()）**：数据的发送和接收。 - **关闭（close()）**：当通信完成后，关闭套接字以释放资源。 套接字编程在Windows系统中也得到了广泛的应用，因为它提供了一致的编程接口，使得开发者可以在不同的平台上编写兼容的网络应用程序。掌握套接字编程原理对于开发网络应用至关重要，它涉及了底层的网络协议交互、进程间通信机制以及如何在异构环境中建立和管理连接。