Socket套接字详解：通信机制与网络编程

"本文主要介绍了Socket，也称为套接字，它是进程间通信的一种机制，特别是在网络编程中，用于描述IP地址和端口。Socket在通信链中扮演句柄角色，使得两个程序能够进行数据交换。它类似于电话插座，允许双方通过特定的连接进行通信。在互联网环境中，不同服务通常绑定在不同端口上的Socket上，如HTTP的80端口，FTP的21端口等。Socket分为流式Socket（基于TCP，面向连接，安全但效率较低）和数据报式Socket（基于UDP，无连接，效率高但可能有数据丢失或顺序错乱的问题）。服务器端通常需要一个监听Socket来接收客户端连接，并为每个连接成功的新客户端创建一个通信Socket。客户端则创建Socket来连接服务器并进行数据交互。" Socket是计算机网络中的基础通信组件，它为应用程序提供了在网络中发送和接收数据的接口。在操作系统中，Socket API提供了创建、配置、连接和通信的一系列函数调用。在TCP/IP模型中，Socket位于传输层，它抽象了TCP和UDP协议，允许开发者不用关心底层网络协议的细节。 创建Socket时，首先要指定其类型。流式Socket（SOCK_STREAM）基于TCP协议，它保证数据的可靠传输，即数据会被按顺序发送且不会丢失，但代价是需要额外的握手和确认过程，可能导致效率降低。数据报式Socket（SOCK_DGRAM）基于UDP协议，没有连接状态，数据传输快速，但不保证顺序和完整性，需要应用程序自行处理可能出现的问题。 在服务器端，一个welcoming socket用于监听特定端口，等待客户端的连接请求。当客户端发起连接时，服务器端的welcoming socket会接受连接，并为这个新的客户端创建一个新的connection socket，每个连接的客户端都会对应一个这样的socket，这样服务器可以同时处理多个客户端的请求。 客户端的Socket则负责与服务器建立连接，并通过这个连接发送和接收数据。一旦连接建立，客户端和服务器端的Socket就可以进行双向的数据交换，直到一方关闭连接。 Socket是实现网络通信的核心工具，无论是简单的文件传输，还是复杂的Web服务，甚至是实时的视频通话，都离不开Socket的使用。了解并熟练掌握Socket编程对于开发网络应用程序至关重要。