套接字(Socket)编程 (I) 功能概念
套接字是网络通信的基石,是网络通信的基本构建,最初是由加利福利亚大学Berkeley分校为UNIX开发的网络通信编程接口,本文主要介绍套接字的有关内容,了解使用套接字编写程序过程
一.概念
所谓的套接字,实际上是一个指向传输提供者的句柄。根据性质和作用的不同,套接字可以分为原始套接字、流式套接字和数据包套接字3种
- 原始套接字:原始套接字是在WinSock2规范中提出的,它能够是程序开发人员对底层的网络传输机制进行控制,在原始套接字下接收到数据中包含IP头。
- 流式套接字:流式套接字提供了双向、有序、可靠的数据传输服务,该类型套接字在通信前需要双方建立连接。TCP协议采用的就是流式套接字
- 数据包套接字:与流式套接字对应的数据包套接字,数据包套接字提供了双向的数据流,但是它不能保证数据包传输的可靠性、有序性和无重复性。UDP协议采用的就是数据包套接字
1.TCP的套接字的socket编程
基于TCP面向连接的socket编程的服务器端程序流程如下:
① 创建套接字socket(socket
)
② 创建的套接字绑定(bind
)到本地的地址和端口上
③ 设置套接字的状态为监听(listen
),准备接受客户端的连接请求
④ 接受请求(accpet
),同时返回得到一个用于连接的新套接字
⑤ 使用这个新套接字进行通信(通信函数使用send
/recv
)
⑥ 通信完毕,释放套接字资源(close
)
基于TCP面向连接的socket编程的客户端程序流程如下:
① 创建套接字socket(socket
)
② 向服务器发出连接请求(connect
)
③ 请求连接后与服务器进行通信操作(send
/recv
)
④ 释放套接字资源(close
)
注意:
在服务器的一端,当调用了accept
函数时,程序就会进行等待,直到有客户端调用connect
函数发送连接请求,然后服务器接受该请求,这样服务器与客户端就建立了连接;
在服务器端要建立套接字绑定到指定的主机IP和端口上等待客户的请求,但是对于客户端来说,当发起连接请求并被接受后,在服务器端就保存了该客户端的IP地址和端口号的信息。对于服务器端来说,一旦建立连接之后,实际上它已经保存了客户端的IP和端口号的信息了,因此可以利用返回的套接字进行与客户端的通信
2.UDP的套接字的socket编程
基于UDP面向无连接的socket编程接收端程序如下:
① 创建套接字socket (socket
)
② 将套接字绑定(bind
)到一个本地地址和端口上
③ 等待接收数据(recvfrom
)
④ 释放套接字资源(close
)
基于UDP面向无连接的socket编程发送端程序如下:
① 创建套接字socket(socket
)
② 向服务器发送数据(sendto
)
③ 释放套接字资源(close
)
二.通信函数
头文件导入#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
1.socket函数
函数:int socket(int, int, int);
功能:创建一个套接字
解释:int socket(int af, int type, int protocol);
- af:表示一个地址家族,IPv4连接时填
AF_INET
,IPv6连接时对应AF_INET6
- type:表示套接字类型,如果是
SOCK_STREAM
表示创建面向连接的流式套接字;如果是SOCK_DGRAM
表示面向无连接的数据包套接字;为SOCK_RAW
表示创建原始套接字 - protocol:表示套接口所用的协议,如果用户不指定,可以设置为0
- 返回值:int类型的一个指向传输提供者的句柄(套接字)
示例:int socket = socket(AF_INIT, SOCK_STREAM,0);
创建一个对应IPv4的TCP套接字
2.bind函数
函数:int bind(int, const struct sockaddr *, socklen_t)
功能:将套接字绑定到指定端口和地址上
解释:int bind( int sockfd , const struct sockaddr * my_addr, socklen_t addrlen);
sockfd:表示套接字标识
-
my_addr:是一个指向
struct sockaddr
结构体类型的指针,一般绑定 IPv4地址传入struct sockaddr_in
指针,IPv6地址传入struct sockaddr_in6
指针(PS:这里我也不是很清楚,sockaddr_in
结构体里面有地址族,改变地址族为IPv6的不知道行不行,下面的演示和注释以前面的struct sockaddr_in
结构体为主),都包含地址和端口号信息,强转成需要的类型,结构体具体参数如下//示例: struct sockaddr_in addrs; addrs.sin_len = sizeof(addrs); addrs.sin_family = AF_INET; addrs.sin_port = htons(5000); addrs.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
addrlen:确定my_addr缓冲区的长度,就是前面结构体的大小
返回值:如果函数执行成功,则返回值为0,失败则为-1
示例:int result = bind(socket, (struct sockaddr *)&addrs,sizeof(addrs));
将套接字绑定到主机地址,端口号为5000的端口上
3.listen函数
函数:int listen(int, int)
功能:将套接字设置为监听模式,对于流式套接字,必须处入监听模式才能够接收客户端套接字的连接
解释:int listen(int sockfd, int backlog);
- sockfd:表示套接字标识
- backlog:表示等待连接的最大队列长度。例如:如果backlog被设置为2,此时有3个客户端同时发出连接请求,那么前两个客户端会放置在等待连接队列中,第三个客户端会得到错误信息。
- 返回值:成功则返回0,失败则返回-1
示例:listen(socket, 5);
设置套接字为监听状态,为连接做准备,最大等待的连接缓冲为5
4.accept函数
函数:int accept(int, struct sockaddr * __restrict, socklen_t * __restrict)
功能:接受客户端的连接,在流式套接字中,只有在套接字处入监听状态,才能接受客户端的连接
解释:int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen);
- sockfd:表示套接字标识
- addr:是一个sockaddr_in结构体指针,接收连接端地址信息
- addrlen:前面sockaddr_in结构体地址长度指针,用来接收连接端地址信息结构体长度
- 返回值:一个新的套接字,它对应于已经接受的客户端连接,对于该客户端的所有后续操作,都应使用这个新的套接字
示例:int socket_server = accept(socket, (struct scokaddr*)&client_addr,&addrlen);
socket_server保存接受请求后返回的新的套接字,socket_server为绑定在地址和端口上的套接字,而client_addr是有关连接端地址信息结构,最后的addrlen是client_addr的大小
5.close函数
函数:int close(int)
功能:关闭套接字
解释:int close(int sockfd);
6.connect函数
函数:int connect(int, const struct sockaddr *, socklen_t)
功能:发送一个连接请求
解释:int connect(int sockfd,const struct sockaddr * addr_server, int addrlen)
- sockfd:表示一个正准备连接的套接字。客户端连接套接字
int socket_client
- addr_server:存储套接字要连接主机的地址信息结构体指针
- addrlen:前面结构体的也就是
addr_server
结构体缓冲区的长度 - 返回值:成功则返回0,失败则返回-1
示例:int result = connect(socket_client, (struct sockaddr *)&addr_server, sizeof(addr_server));
7.recv函数
函数:ssize_t recv(int, void *, size_t, int)
功能:从流式套接字中接受数据,平时开发针对TCP套接字接收数据
解释:
ssize_t recv(
int sockfd, //表示流式套接字
void *buff, //用来存放recv函数接收到的数据的缓冲区
size_t nbytes, //缓冲区的长度
int flags //表示函数的调用方式,一般填0,具体看下面表格
)
//成功时返回接收的字节数(收到EOF是返回0),失败是返回-1
示例:ssize_t recvLen = recv(socket, receivebuf, 100, 0);
其中receivebuf是保存接收数据,后面的100是实际要改善接收数据的字节数
8.send函数
函数:ssize_t send(int, const void *, size_t, int)
功能:在流式套接字中发送数据
解释:
ssize_t send(
int sockfd, //表示流式套接字
const void *buff, //存放要发送数据的缓冲区
size_t nbytes, //实际要改善的数据的字节数
int flags //表示函数的调用方式,一般填0,具体看下面表格
)
//返回值:成功返回发送的字节数,错误返回-1
示例:ssize_t sendLen = send(socket, sendbuf,100,0);
其中sendbuf是保存要发送数据组
9.recvfrom函数
函数:ssize_t recvfrom(int, void *, size_t, int, struct sockaddr * __restrict, socklen_t * __restrict)
功能:用于接收一个数据包,并保存源地址
解释:
ssize_t recvfrom(
int sockfd, //表示准备接收的套接字
void * buff, //指向缓冲区的指针,用来接收数据
size_t nbytes, //表示缓冲区的长度
int flags, //表示调用方式,一般填0
struct sockaddr * __restrict from, /* 是一个指向地址结构体的指针,用来接收发送数据方的地址信息 */
socklen_t * __restrict fromLen //前面结构体长度指针
)
//返回值:如果正确接收返回接收到的字节数,失败返回-1.
10.sendto函数
函数:ssize_t sendto(int, const void *, size_t, int, const struct sockaddr *, socklen_t)
功能:向指定的目的地方发送数据
解释:
ssize_t sendto(
int sockfd, //表示准备发送数据的套接字
const void * buff, //指向缓冲区的指针,该缓冲区包含将要发送的数据
size_t nbytes, //缓冲区数据长度
int flags, //表示调用方式,一般填0
const struct sockaddr * to, //指向目标套接字地址的结构体指针
socklen_t tolen, //前面结构体长度
)
//成功则返回实际传送出去的字符数,失败返回-1,错误原因存于errno 中。
linux版本flag参数:
flags | 说明 | recv | send |
---|---|---|---|
MSG_OOB | 用于传输外带数据 | ✅ | ✅ |
MSG_PEEK | 窥看外来消息(验证数据缓冲中是否存在接收的数据) | ✅ | ❎ |
MSG_DONTROUTE | 绕过路由表查找(数据传输过程中不参考路由表, 在本地网络中寻找目的地) | ❎ | ✅ |
MSG_DONTWAIT | 调用I/O函数是不阻塞, 用于使用非阻塞I/O | ✅ | ✅ |
MSG_WAITALL | 等待所有数据(防止函数返回,直到接收全部请求的字节数) | ✅ | ❎ |
三.辅助函数
1.htons() 函数 和 ntohs()函数
函数:u_short htons(u_short hostshort)
功能:将一个16位的无符号端整形数据由主机排列方式转换成网络排列方式,所谓的网络排列方式就是大端排列方式,MacOS是采用小端的存储方式存储数据
使用地方:在有关主机地址和端口号结构体中struct sockaddr_in
里面,属性in_port_t sin_port
表示端口号,因为端口号要用网络排列方式,使用该函数转换后赋值
函数: u_short ntohs(u_short netshort)
功能: 与htons()
功能相反,将16位无符网络排列端口转换成主机排列方式,也就是将16位大端排列数字转换成小端排列方式
使用地方: 得到地址结构体struct sockaddr_in
,将里面的in_port_t sin_port
转换成我们平时看到的小端排列的端口号
2.htonl() 函数 和 ntohl()函数
函数:u_long htonl(u_long hostlong)
功能:将一个32位无符号整形由主机排列方式转换成网络排列方式,所谓的网络排列方式就是大端排列方式
使用地方:在有关主机地址和端口号结构体中struct sockaddr_in
里面,结构体属性struct in_addr sin_addr
中的in_addr_t s_addr
属性表示IP地址信息,因为IP地址信息要用网络排列方式,使用该函数转换后赋值
//1.申明一个字符串IP地址
NSString *ip = @"192.168.1.1";
NSArray *ip_arr = [ip componentsSeparatedByString:@"."];
//2.将IP地址转换成32位4字节的无符整形数据
uint smart_ip = ([ip_arr[0] intValue] << 24) | ([ip_arr[1] intValue] << 16) | ([ip_arr[2] intValue] << 8) | [ip_arr[3] intValue];
NSLog(@"%u",smart_ip);
/* ① 打印出来smart_ip: 3232235777 -> 0xC0A80101
* ② 在Xcode里面查看smart_ip内存:0x7ffeefbff5cc : 01 01 A8 C0
* 将指针指向的地址分成内存编号如下
* 0x7ffeefbff5cc -> 01
* 0x7ffeefbff5cd -> 01
* 0x7ffeefbff5ce -> A8
* 0x7ffeefbff5cf -> C0
* 从上面可以看出在内存中,数据是小端存储方式(数据的高位存高位),
* 所以说要是直接传入数字对面会解析成 1.1.168.192,这样地址接反过来了,所以需要转换
*/
//3.调用函数转换数据的排列方式
uint big_ip = htonl(smart_ip);
NSLog(@"%u",big_ip);
/* ① 打印出来smart_ip: 16885952 -> 0x0101A8C0
* ② 在Xcode里面查看smart_ip内存:0x7ffeefbff5c8 : C0 A8 01 01
* 将指针指向的地址分成内存编号如下
* 0x7ffeefbff5c8 -> C0
* 0x7ffeefbff5c9 -> A8
* 0x7ffeefbff5ca -> 01
* 0x7ffeefbff5cb -> 01
* 所以传入 16885952 对面会按大端解析成 192.168.1.1
*/
//我们知道在局部变量是在函数执行时分配到栈上的,栈是由高地址位向低址位扩展的,函数执行时"先提"升栈(这里的"提升"是说栈顶指针向低址位扩展),为函数执行在栈上分配缓存的空间,smart_ip是前面的参数,所以写进栈里面在较高的内存地址位,而big_ip是后面的参数,后写进栈里面,在低址位,所以要比smart_ip内存地址低
函数:u_long ntohl(u_long netlong)
功能:与函数 htonl()
功能相反,将网络排列的32位无符数据转换成主机排列,就是将32位大端排列数字转换成小段排列数据
使用地方:得到地址结构体struct sockaddr_in
,将里面的in_addr_t s_addr
转换成我们平时看到的小端排列32位IP地址
3.inet_addr 函数
函数:in_addr_t inet_addr(const char *)
功能:将存储IP地址的char字符串转换成网络排列方式的32位无符号整形,跟上面htonl()函数功能一样
使用地方:转换的结果可直接用来给地址信息结构体里面的IP地址赋值,因为转换出来的结果是网络排列的
//声明地址信息结构体
struct sockaddr_in addr;
NSString *ip = @"192.168.1.60";
const char *cChar_ip = [ip cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]; //转换的结果就是 "192.168.1.60"
in_addr_t addr_ip = inet_addr(cChar_ip);
addr.sin_addr.s_addr = addr_ip; //结构体里面的IP地址赋值
4.inet_aton 函数
函数:int inet_aton(const char *, struct in_addr *);
功能:与函数inet_addr
功能一样,将char字符串IP地址转换成网络排序的无符整形,传入struct in_addr
结构体指针,直接赋给结构体
使用地方:
struct sockaddr_in addr;
NSString *ip = @"192.168.1.60";
const char *cChar_ip = [ip cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
int result = inet_aton(cChar_ip, &addr.sin_addr);
if (result != 0) {
printf("地址赋值成功\n");
}else {
printf("地址赋值无效\n");
}
//函数返回非0表示cp主机有地有效,返回0表示主机地址无效
5.inet_pton 函数
函数:int inet_pton(int, const char *, void *);
功能:与辅助函数htonl()
、inet_addr()
、inet_aton()
的功能一样,将char字符串IP地址转换成网络排序的无符整形,直接赋给struct in_addr
结构体指针里面,不一样的是可以根据地址族的不同转换IPv6还是IPv4的地址
解释:
int inet_pton(
int af, //地址族 AF_INET 对应IPv4,AF_INET6对应IPv6
const char *src, //盛装C字符串格式的IP地址信息
void *dst //地址结构体里面 struct in_addr IP地址结构指针
);
//返回值:若成功则为1,若输入不是有效的IP地址表达式则为0,若出错则为-1
示例:
struct sockaddr_in addr;
NSString *ip = @"192.168.1.60";
const char *cChar_ip = [ip cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
int result = inet_pton(AF_INET, cChar_ip, &addr.sin_addr);
if (result == 1) {
printf("地址赋值成功\n");
}else if (result == 0) {
printf("输入的地址无效\n");
}else {
printf("转换出错\n");
}
6.inet_ntoa 函数
函数:char *inet_ntoa(struct in_addr)
功能:正好与上面的函数inet_aton
功能相反,需要传入一个关于地址信息的结构体,解析出来C字符串的IP地址
使用地方及方式:
//接着辅助函数3/4/5的例子往下走
char *cChar_ip_out= inet_ntoa(addr.sin_addr);
NSLog(@"%s",cChar_ip_out);
NSLog(@"%@",[NSString stringWithCString:cChar_ip_out encoding:NSUTF8StringEncoding]);
/* 打印结果:
192.168.1.60
192.168.1.60
*/
所以这样从地址结构体里面获取IP地址,就可以用该函数直接可以将结构体里面的struct in_addr
IP地址结构体转换成c字符串进行输出和打印
7.inet_ntop 函数
函数:const char *inet_ntop(int, const void *, char *, socklen_t);
功能:跟上面函数inet_ntoa()
功能相似,于函数inet_pton()
功能相反,不一样的是他可以传入地址族,传入AF_INET
则解析出IPv4的地址,传入AF_INET6
则解析出IPv6的地址
解释:
const char *inet_ntop(
int af, //地址族 AF_INET 对应IPv4,AF_INET6对应IPv6
const void * src, //地址结构体里面 struct in_addr IP地址结构指针
char * dst, //盛装C字符串格式的IP地址信息
socklen_t cnt //C字符串的宽度
)
//返回值:若成功则为指向C字符串格式IP地址缓存的指针,若出错则为NULL
示例:
//接着辅助函数3、4、5的例子往下走
char cChar_ip_out[INET_ADDRSTRLEN];
if (inet_ntop(AF_INET, &addr.sin_addr, cChar_ip_out, (socklen_t)sizeof((cChar_ip_out))) == NULL) {
printf("地址转换出错\n");
}else {
printf("地址转换成功:%s \n",cChar_ip_out);
}
8.getpeername 函数
函数:int getpeername(int, struct sockaddr * __restrict, socklen_t * __restrict)
功能:获取socket套接字对方的地址信息,返回0时正常,否则错误
解释:int getpeername(int sockfd, struct sockaddr * peerAddr, socklen_t * addrLen)
- sockfd:表示套接字
- peerAddr:接收地址信息结构体,传入结构体指针外面申明里面赋值,获取到的是连接对象的地址信息
- addrLen:地址信息结构体的长度指针
- 返回值:返回0时可以通过地址信息指针取里面的信息,<0时错误
使用方式:
//IPv4连接,获取对方的IP地址
struct sockaddr_in sockaddr4;
socklen_t sockaddr4len = sizeof(sockaddr4);
if (getpeername(sockfd, (struct sockaddr *)&sockaddr4, &sockaddr4len) < 0)
{
NSLog(@"获取地址出错");
}else {
char addrBuf[INET_ADDRSTRLEN];
if (inet_ntop(AF_INET, &sockaddr4.sin_addr, addrBuf, (socklen_t)sizeof(addrBuf)) == NULL)
{
addrBuf[0] = '\0';//表示字符结束
}
NSString *ip = [NSString stringWithCString:addrBuf encoding:NSASCIIStringEncoding];
NSLog(@"获取的IPv4地址为:%@",ip);
}
//IPv6连接,获取对方的IP地址
struct sockaddr_in6 sockaddr6;
socklen_t sockaddr6len = sizeof(sockaddr6);
if (getpeername(sockfd, (struct sockaddr *)&sockaddr6, &sockaddr6len) < 0)
{
NSLog(@"获取地址出错");
}else {
char addrBuf[INET6_ADDRSTRLEN];
if (inet_ntop(AF_INET6, &sockaddr6.sin6_addr, addrBuf, (socklen_t)sizeof(addrBuf)) == NULL)
{
addrBuf[0] = '\0';//表示字符结束
}
NSString *ip = [NSString stringWithCString:addrBuf encoding:NSASCIIStringEncoding];
NSLog(@"获取的IPv6地址为:%@",ip);
}
8.getsockname 函数
函数:int getsockname(int, struct sockaddr * __restrict, socklen_t * __restrict)
功能:获取socket套接字的地址信息,返回0时正常,否则错误
解释:int getsockname(int sockfd, struct sockaddr * addr, socklen_t *addrLen)
- sockfd:表示套接字
- addr:接收地址信息结构体,传入结构体指针外面申明里面赋值,获取到的是sockfd的地址信息
- addrLen:地址信息结构体的长度指针
- 返回值:返回0时可以通过地址信息指针取里面的信息,<0时错误
使用方式
//IPv4连接,获取socket的IP地址
struct sockaddr_in sockaddr4;
socklen_t sockaddr4len = sizeof(sockaddr4);
if (getsockname(sockfd, (struct sockaddr *)&sockaddr4, &sockaddr4len) < 0)
{
NSLog(@"获取地址出错");
}else
{
char addrBuf[INET_ADDRSTRLEN];
if (inet_ntop(AF_INET, &sockaddr4.sin_addr, addrBuf, (socklen_t)sizeof(addrBuf)) == NULL)
{
addrBuf[0] = '\0';//表示字符结束
}
NSString *ip = [NSString stringWithCString:addrBuf encoding:NSASCIIStringEncoding];
NSLog(@"获取socket的IPv4地址为:%@",ip);
}
//IPv6连接,获取socket的IP地址
struct sockaddr_in6 sockaddr6;
socklen_t sockaddr6len = sizeof(sockaddr6);
if (getsockname(sockfd, (struct sockaddr *)&sockaddr6, &sockaddr6len) < 0)
{
NSLog(@"获取地址出错");
}else
{
char addrBuf[INET6_ADDRSTRLEN];
if (inet_ntop(AF_INET6, &sockaddr6.sin6_addr, addrBuf, (socklen_t)sizeof(addrBuf)) == NULL)
{
addrBuf[0] = '\0';
}
NSString *ip = [NSString stringWithCString:addrBuf encoding:NSASCIIStringEncoding];
NSLog(@"获取socket的IPv6地址为:%@",ip);
}
四.简单的代码实现
下面是关于套接字简单的实现,只做参考,可以进行简单的通信但是不能用作正式的项目开发(因为里面有太多的逻辑没做判断和参数设置),下面代码编写是基于Xcode Command Line Tool
工程
- TCP服务器和客户端代码实现
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
int creatServer(void);
int creatClient(void);
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
int serv_result = creatServer();
if (serv_result == 0) printf("开启服务器失败\n");
//int clnt_result = creatClient();
//if (clnt_result == 0) printf("开启客户端失败\n");
}
return 0;
}
#pragma mark ---服务器端套接字创建并开启监听
int creatServer()
{
int serv_sockfd, clnt_sockfd;
struct sockaddr_in serv_addr,clnt_addr;
serv_addr.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(2000);
serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
serv_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (bind(serv_sockfd, (struct sockaddr*)&serv_addr, serv_addr.sin_len) < 0) return 0;
if (listen(serv_sockfd, 1) < 0) return 0;
socklen_t len_t = sizeof(struct sockaddr_in);
clnt_addr.sin_len = len_t;
clnt_sockfd = accept(serv_sockfd, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &len_t);
if (clnt_sockfd < 0) return 0;
close(serv_sockfd);
printf("有客户端连接 IP:%s Port:%d\n",inet_ntoa(clnt_addr.sin_addr),ntohs(clnt_addr.sin_port));
char recv_buffer[512];
while (1) {
memset(recv_buffer, 0, 512);
ssize_t recv_len = recv(clnt_sockfd, recv_buffer, sizeof(recv_buffer), 0);
if (recv_len == 0) {
printf("通信结束\n");
break;
}else if (recv_len < 0) {
printf("读取数据出错\n");
break;
}else {
printf("recv: %s\n",recv_buffer);
}
}
printf("服务器关闭\n");
close(clnt_sockfd);
return 1;
}
#pragma mark ---客户端端套接字创建并开始连接
int creatClient()
{
printf("请输入服务器IP地址:\n");
char ip[INET_ADDRSTRLEN];
scanf("%s",ip);
int clnt_sockfd;
clnt_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
struct sockaddr_in clnt_addr;
clnt_addr.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
clnt_addr.sin_family = AF_INET;
clnt_addr.sin_port = htons(2000);
inet_aton(ip, &clnt_addr.sin_addr);
if (connect(clnt_sockfd, (struct sockaddr*)&clnt_addr, clnt_addr.sin_len) < 0) return 0;
printf("连接成功: %s 输入 'C' 退出结束\n",ip);
char send_buffer[512];
while (1) {
memset(send_buffer, 0, 512);
printf("请输入需要发送的内容:");
gets(send_buffer);
size_t buffer_len = strlen(send_buffer);
if (buffer_len == 0) continue;
if (strcmp(send_buffer, "C") == 0) break;
ssize_t send_len = send(clnt_sockfd, send_buffer, buffer_len, 0);
if (send_len == buffer_len) {
printf("发送成功: %zu %zd\n",buffer_len,send_len);
}else {
printf("发送失败\n");
break;
}
}
printf("客户端关闭\n");
close(clnt_sockfd);
return 1;
}
- UDP发送端和接收端实现
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
int sendPacket(void);
int recvPacket(void);
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
int send_result = sendPacket();
if (send_result == 0) printf("开启发送失败\n");
//int recv_result = recvPacket();
//if (recv_result == 0) printf("开启接收失败\n");
}
return 0;
}
#pragma mark ---UDP数据发送端
int sendPacket()
{
printf("请输入接收方IP地址:\n");
char ip[INET_ADDRSTRLEN];
scanf("%s",ip);
int send_sock;
send_sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (send_sock < 0) return 0;
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(2001);
inet_aton(ip, &addr.sin_addr);
printf("准备完毕,可以开始通信,输入字符'C'停止发送\n");
char send_buffer[512];
while (1) {
memset(send_buffer, 0, 512);
printf("请输入要发送的内容:");
gets(send_buffer);
size_t buffer_len = strlen(send_buffer);
if (buffer_len == 0) continue;
ssize_t send_len = sendto(send_sock,
&send_buffer,
buffer_len,
0,
(struct sockaddr*)&addr,
addr.sin_len);
if (send_len == buffer_len) {
printf("UDP数据包发送成功\n");
}else {
printf("UDP数据包发送失败: %s\n",strerror(errno));
break;
}
if (strcmp(send_buffer, "C") == 0) break;
}
printf("关闭UDP套接字\n");
close(send_sock);
return 1;
}
#pragma mark ---UDP数据接收端
int recvPacket()
{
int recv_sock;
recv_sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (recv_sock < 0) return 0;
struct sockaddr_in addr,recv_addr;
socklen_t len = sizeof(struct sockaddr_in);
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
addr.sin_port = htons(2001);
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
if (bind(recv_sock, (struct sockaddr*)&addr, addr.sin_len) < 0) {
printf("%s\n",strerror(errno));
return 0;
}
printf("开始接收UDP数据包,收到字符'C'停止接收\n");
char recv_buffer[512];
while (1) {
memset(recv_buffer, 0, 512);
ssize_t recv_len = recvfrom(recv_sock,
recv_buffer,
sizeof(recv_buffer),
0,
(struct sockaddr*)&recv_addr,
&len);
if (recv_len <= 0) {
printf("接收UDP数据包失败:%s\n",strerror(errno));
break;
}
printf("recv: %s\n",recv_buffer);
if (strcmp(recv_buffer, "C") == 0) break;
}
printf("关闭UDP套接字\n");
close(recv_sock);
return 1;
}
五.尾声
接下来的文章会继续更新有关套接字的详解,这是我起初学习的一个流程,希望也对大家有帮助!
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SSM三大框架基础面试题-一、Spring篇 什么是Spring框架? Spring是一种轻量级框架,提高开发人员的开发效率以及系统的可维护性。 我们一般说的Spring框架就是Spring Framework,它是很多模块的集合,使用这些模块可以很方便地协助我们进行开发。这些模块是核心容器、数据访问/集成、Web、AOP(面向切面编程)、工具、消息和测试模块。比如Core Container中的Core组件是Spring所有组件的核心,Beans组件和Context组件是实现IOC和DI的基础,AOP组件用来实现面向切面编程。 Spring的6个特征: 核心技术:依赖注入(DI),AOP,事件(Events),资源,i18n,验证,数据绑定,类型转换,SpEL。 测试:模拟对象,TestContext框架,Spring MVC测试,WebTestClient。 数据访问:事务,DAO支持,JDBC,ORM,编组XML。 Web支持:Spring MVC和Spring WebFlux Web框架。 集成:远程处理,JMS,JCA,JMX,电子邮件,任务,调度,缓存。 语言:Kotlin,Groovy,动态语言。 列举一些重要的Spring模块? Spring Core:核心,可以说Spring其他所有的功能都依赖于该类库。主要提供IOC和DI功能。 Spring Aspects:该模块为与AspectJ的集成提供支持。 Spring AOP:提供面向切面的编程实现。 Spring JDBC:Java数据库连接。 Spring JMS:Java消息服务。 Spring ORM:用于支持Hibernate等ORM工具。 Spring Web:为创建Web应用程序提供支持。 Spring Test:提供了对JUnit和TestNG测试的支持。 谈谈自己对于Spring IOC和AOP的理解 IOC(Inversion Of Controll,控制反转)是一种设计思想: 在程序中手动创建对象的控制权,交由给Spring框架来管理。IOC在其他语言中也有应用,并非Spring特有。IOC容器实际上就是一个Map(key, value),Map中存放的是各种对象。 将对象之间的相互依赖关系交给IOC容器来管理,并由IOC容器完成对象的注入。这样可以很大程度上简化应用的开发,把应用从复杂的依赖关系中解放出来。IOC容器就像是一个工厂一样,当我们需要创建一个对象的时候,只需要配置好配置文件/注解即可,完全不用考虑对象是如何被创建出来的。在实际项目中一个Service类可能由几百甚至上千个类作为它的底层,假如我们需要实例化这个Service,可能要每次都搞清楚这个Service所有底层类的构造函数,这可能会把人逼疯。如果利用IOC的话,你只需要配置好,然后在需要的地方引用就行了,大大增加了项目的可维护性且降低了开发难度。 Spring中的bean的作用域有哪些? 1.singleton:该bean实例为单例 2.prototype:每次请求都会创建一个新的bean实例(多例)。 3.request:每一次HTTP请求都会产生一个新的bean,该bean仅在当前HTTP request内有效。 4.session:每一次HTTP请求都会产生一个新的bean,该bean仅在当前HTTP session内有效。 5.global-session:全局session作用域,仅仅在基于Portlet的Web应用中才有意义,Spring5中已经没有了。Portlet是能够生成语义代码(例如HTML)片段的小型Java Web插件。它们基于Portlet容器,可以像Servlet一样处理HTTP请求。但是与Servlet不同,每个Portlet都有不同的会话。 Spring中的单例bean的线程安全问题了解吗? 概念用于理解:大部分时候我们并没有在系统中使用多线程,所以很少有人会关注这个问题。单例bean存在线程问题,主要是因为当多个线程操作同一个对象的时候,对这个对象的非静态成员变量的写操作会存在线程安全问题。 有两种常见的解决方案(用于回答的点): 1.在bean对象中尽量避免定义可变的成员变量(不太现实)。 2.在类中定义一个ThreadLocal成员变量,将需要的可变成员变量保存在ThreadLocal(线程本地化对象)中(推荐的一种方式)。 ThreadLocal解决多线程变量共享问题(参考博客):https://segmentfault.com/a/1190000009236777 Spring中Bean的生命周期: 1.Bean容器找到配置文件中Spring Bean的定义。 2.Bean容器利用Java Reflection API创建一个Bean的实例。 3.如果涉及到一些属性值,利用set方法设置一些属性值。 4.如果Bean实现了BeanNameAware接口,调用setBeanName方法,传入Bean的名字。 5.如果Bean实现了BeanClassLoaderAware接口,调用setBeanClassLoader方法,传入ClassLoader对象的实例。 6.如果Bean实现了BeanFactoryAware接口,调用setBeanClassFacotory方法,传入ClassLoader对象的实例。 7.与上面的类似,如果实现了其他*Aware接口,就调用相应的方法。 8.如果有和加载这个Bean的Spring容器相关的BeanPostProcessor对象,执postProcessBeforeInitialization方法。 9.如果Bean实现了InitializingBean接口,执行afeterPropertiesSet方法。 10.如果Bean在配置文件中的定义包含init-method属性,执行指定的方法。 11.如果有和加载这个Bean的Spring容器相关的BeanPostProcess对象,执行postProcessAfterInitialization方法。 12.当要销毁Bean的时候,如果Bean实现了DisposableBean接口,执行destroy方法。 13.当要销毁Bean的时候,如果Bean在配置文件中的定义包含destroy-method属性,执行指定的方法。 Spring框架中用到了哪些设计模式? 1.工厂设计模式:Spring使用工厂模式通过BeanFactory和ApplicationContext创建bean对象。 2.代理设计模式:Spring AOP功能的实现。 3.单例设计模式:Spring中的bean默认都是单例的。 4.模板方法模式:Spring中的jdbcTemplate、hibernateTemplate等以Template结尾的对数据库操作的类,它们就使用到了模板模式。 5.包装器设计模式:我们的项目需要连接多个数据库,而且不同的客户在每次访问中根据需要会去访问不同的数据库。这种模式让我们可以根据客户的需求能够动态切换不同的数据源。 6.观察者模式:Spring事件驱动模型就是观察者模式很经典的一个应用。 7.适配器模式:Spring AOP的增强或通知(Advice)使用到了适配器模式、Spring MVC中也是用到了适配器模式适配Controller。 还有很多。。。。。。。 @Component和@Bean的区别是什么 1.作用对象不同。@Component注解作用于类,而@Bean注解作用于方法。 2.@Component注解通常是通过类路径扫描来自动侦测以及自动装配到Spring容器中(我们可以使用@ComponentScan注解定义要扫描的路径)。@Bean注解通常是在标有该注解的方法中定义产生这个bean,告诉Spring这是某个类的实例,当我需要用它的时候还给我。 3.@Bean注解比@Component注解的自定义性更强,而且很多地方只能通过@Bean注解来注册bean。比如当引用第三方库的类需要装配到Spring容器的时候,就只能通过@Bean注解来实现。 @Configuration public class AppConfig { @Bean public TransferService transferService { return new TransferServiceImpl; } } <beans> <bean id="transferService" class="com.kk.TransferServiceImpl"/> </beans> @Bean public OneService getService(status) { case (status) { when 1: return new serviceImpl1; when 2: return new serviceImpl2; when 3: return new serviceImpl3; } } 将一个类声明为Spring的bean的注解有哪些? 声明bean的注解: @Component 组件,没有明确的角色 @Service 在业务逻辑层使用(service层) @Repository 在数据访问层使用(dao层) @Controller 在展现层使用,控制器的声明 注入bean的注解: @Autowired:由Spring提供 @Inject:由JSR-330提供 @Resource:由JSR-250提供 *扩:JSR 是 java 规范标准 Spring事务管理的方式有几种? 1.编程式事务:在代码中硬编码(不推荐使用)。 2.声明式事务:在配置文件中配置(推荐使用),分为基于XML的声明式事务和基于注解的声明式事务。 Spring事务中的隔离级别有哪几种? 在TransactionDefinition接口中定义了五个表示隔离级别的常量:ISOLATION_DEFAULT:使用后端数据库默认的隔离级别,Mysql默认采用的REPEATABLE_READ隔离级别;Oracle默认采用的READ_COMMITTED隔离级别。ISOLATION_READ_UNCOMMITTED:最低的隔离级别,允许读取尚未提交的数据变更,可能会导致脏读、幻读或不可重复读。ISOLATION_READ_COMMITTED:允许读取并发事务已经提交的数据,可以阻止脏读,但是幻读或不可重复读仍有可能发生ISOLATION_REPEATABLE_READ:对同一字段的多次读取结果都是一致的,除非数据是被本身事务自己所修改,可以阻止脏读和不可重复读,但幻读仍有可能发生。ISOLATION_SERIALIZABLE:最高的隔离级别,完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行,这样事务之间就完全不可能产生干扰,也就是说,该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。 Spring事务中有哪几种事务传播行为? 在TransactionDefinition接口中定义了八个表示事务传播行为的常量。 支持当前事务的情况:PROPAGATION_REQUIRED:如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则创建一个新的事务。PROPAGATION_SUPPORTS: 如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则以非事务的方式继续运行。PROPAGATION_MANDATORY: 如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则抛出异常。(mandatory:强制性)。 不支持当前事务的情况:PROPAGATION_REQUIRES_NEW: 创建一个新的事务,如果当前存在事务,则把当前事务挂起。PROPAGATION_NOT_SUPPORTED: 以非事务方式运行,如果当前存在事务,则把当前事务挂起。PROPAGATION_NEVER: 以非事务方式运行,如果当前存在事务,则抛出异常。 其他情况:PROPAGATION_NESTED: 如果当前存在事务,则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务来运行;如果当前没有事务,则该取值等价于PROPAGATION_REQUIRED。 二、SpringMVC篇 什么是Spring MVC ?简单介绍下你对springMVC的理解? Spring MVC是一个基于Java的实现了MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架,通过把Model,View,Controller分离,将web层进行职责解耦,把复杂的web应用分成逻辑清晰的几部分,简化开发,减少出错,方便组内开发人员之间的配合。 Spring MVC的工作原理了解嘛? image.png Springmvc的优点: (1)可以支持各种视图技术,而不仅仅局限于JSP; (2)与Spring框架集成(如IoC容器、AOP等); (3)清晰的角色分配:前端控制器(dispatcherServlet) , 请求到处理器映射(handlerMapping), 处理器适配器(HandlerAdapter), 视图解析器(ViewResolver)。 (4) 支持各种请求资源的映射策略。 Spring MVC的主要组件? (1)前端控制器 DispatcherServlet(不需要程序员开发) 作用:接收请求、响应结果,相当于转发器,有了DispatcherServlet 就减少了其它组件之间的耦合度。 (2)处理器映射器HandlerMapping(不需要程序员开发) 作用:根据请求的URL来查找Handler (3)处理器适配器HandlerAdapter 注意:在编写Handler的时候要按照HandlerAdapter要求的规则去编写,这样适配器HandlerAdapter才可以正确的去执行Handler。 (4)处理器Handler(需要程序员开发) (5)视图解析器 ViewResolver(不需要程序员开发) 作用:进行视图的解析,根据视图逻辑名解析成真正的视图(view) (6)视图View(需要程序员开发jsp) View是一个接口, 它的实现类支持不同的视图类型(jsp,freemarker,pdf等等) springMVC和struts2的区别有哪些? (1)springmvc的入口是一个servlet即前端控制器(DispatchServlet),而struts2入口是一个filter过虑器(StrutsPrepareAndExecuteFilter)。 (2)springmvc是基于方法开发(一个url对应一个方法),请求参数传递到方法的形参,可以设计为单例或多例(建议单例),struts2是基于类开发,传递参数是通过类的属性,只能设计为多例。 (3)Struts采用值栈存储请求和响应的数据,通过OGNL存取数据,springmvc通过参数解析器是将request请求内容解析,并给方法形参赋值,将数据和视图封装成ModelAndView对象,最后又将ModelAndView中的模型数据通过reques域传输到页面。Jsp视图解析器默认使用jstl。 SpringMVC怎么样设定重定向和转发的? (1)转发:在返回值前面加"forward:",譬如"forward:user.do?name=method4" (2)重定向:在返回值前面加"redirect:",譬如"redirect:http://www.baidu.com" SpringMvc怎么和AJAX相互调用的? 通过Jackson框架就可以把Java里面的对象直接转化成Js可以识别的Json对象。具体步骤如下 : (1)加入Jackson.jar (2)在配置文件中配置json的映射 (3)在接受Ajax方法里面可以直接返回Object,List等,但方法前面要加上@ResponseBody注解。 如何解决POST请求中文乱码问题,GET的又如何处理呢? (1)解决post请求乱码问题: 在web.xml中配置一个CharacterEncodingFilter过滤器,设置成utf-8; <filter> <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name> <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class> <init-param> <param-name>encoding</param-name> <param-value>utf-8</param-value> </init-param> </filter> <filter-mapping> <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </filter-mapping> (2)get请求中文参数出现乱码解决方法有两个: ①修改tomcat配置文件添加编码与工程编码一致,如下: <ConnectorURIEncoding="utf-8" connectionTimeout="20000" port="8080" protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443"/> ②另外一种方法对参数进行重新编码: String userName = new String(request.getParamter("userName").getBytes("ISO8859-1"),"utf-8") ISO8859-1是tomcat默认编码,需要将tomcat编码后的内容按utf-8编码。 Spring MVC的异常处理 ? 统一异常处理: Spring MVC处理异常有3种方式: (1)使用Spring MVC提供的简单异常处理器SimpleMappingExceptionResolver; (2)实现Spring的异常处理接口HandlerExceptionResolver 自定义自己的异常处理器; (3)使用@ExceptionHandler注解实现异常处理; 统一异常处理的博客:https://blog.csdn.net/ctwy291314/article/details/81983103 SpringMVC的控制器是不是单例模式,如果是,有什么问题,怎么解决? 是单例模式,所以在多线程访问的时候有线程安全问题,不要用同步,会影响性能的,解决方案是在控制器里面不能写成员变量。(此题目类似于上面Spring 中 第5题 有两种解决方案) SpringMVC常用的注解有哪些? @RequestMapping:用于处理请求 url 映射的注解,可用于类或方法上。用于类上,则表示类中的所有响应请求的方法都是以该地址作为父路径。 @RequestBody:注解实现接收http请求的json数据,将json转换为java对象。 @ResponseBody:注解实现将conreoller方法返回对象转化为json对象响应给客户。 SpingMvc中的控制器的注解一般用那个,有没有别的注解可以替代? 一般用@Controller注解,也可以使用@RestController,@RestController注解相当于@ResponseBody + @Controller,表示是表现层,除此之外,一般不用别的注解代替。 如果在拦截请求中,我想拦截get方式提交的方法,怎么配置? 可以在@RequestMapping注解里面加上method=RequestMethod.GET。 怎样在方法里面得到Request,或者Session? 直接在方法的形参中声明request,SpringMVC就自动把request对象传入。 如果想在拦截的方法里面得到从前台传入的参数,怎么得到? 直接在形参里面声明这个参数就可以,但必须名字和传过来的参数一样。 如果前台有很多个参数传入,并且这些参数都是一个对象的,那么怎么样快速得到这个对象? 直接在方法中声明这个对象,SpringMVC就自动会把属性赋值到这个对象里面。 SpringMVC中函数的返回值是什么? 返回值可以有很多类型,有String, ModelAndView。ModelAndView类把视图和数据都合并的一起的。 SpringMVC用什么对象从后台向前台传递数据的? 通过ModelMap对象,可以在这个对象里面调用put方法,把对象加到里面,前台就可以拿到数据。 怎么样把ModelMap里面的数据放入Session里面? 可以在类上面加上@SessionAttributes注解,里面包含的字符串就是要放入session里面的key。 SpringMvc里面拦截器是怎么写的: 有两种写法,一种是实现HandlerInterceptor接口,另外一种是继承适配器类,接着在接口方法当中,实现处理逻辑;然后在SpringMvc的配置文件中配置拦截器即可: <!-- 配置SpringMvc的拦截器 --> <mvc:interceptors> <!-- 配置一个拦截器的Bean就可以了 默认是对所有请求都拦截 --> <bean id="myInterceptor" class="com.zwp.action.MyHandlerInterceptor"></bean> <!-- 只针对部分请求拦截 --> <mvc:interceptor> <mvc:mapping path="/modelMap.do" /> <bean class="com.zwp.action.MyHandlerInterceptorAdapter" /> </mvc:interceptor> </mvc:interceptors> 注解原理: 注解本质是一个继承了Annotation的特殊接口,其具体实现类是Java运行时生成的动态代理类。我们通过反射获取注解时,返回的是Java运行时生成的动态代理对象。通过代理对象调用自定义注解的方法,会最终调用AnnotationInvocationHandler的invoke方法。该方法会从memberValues这个Map中索引出对应的值。而memberValues的来源是Java常量池 三、Mybatis篇 什么是MyBatis? MyBatis是一个可以自定义SQL、存储过程和高级映射的持久层框架。 讲下MyBatis的缓存 MyBatis的缓存分为一级缓存和二级缓存,一级缓存放在session里面,默认就有, 二级缓存放在它的命名空间里,默认是不打开的,使用二级缓存属性类需要实现Serializable序列化接口, 可在它的映射文件中配置<cache/> Mybatis是如何进行分页的?分页插件的原理是什么? 1)Mybatis使用RowBounds对象进行分页,也可以直接编写sql实现分页,也可以使用Mybatis的分页插件。 2)分页插件的原理:实现Mybatis提供的接口,实现自定义插件,在插件的拦截方法内拦截待执行的sql,然后重写sql。 举例:select * from student,拦截sql后重写为:select t.* from (select * from student)t limit 0,10 简述Mybatis的插件运行原理,以及如何编写一个插件? 1)Mybatis仅可以编写针对ParameterHandler、ResultSetHandler、StatementHandler、 Executor这4种接口的插件,Mybatis通过动态代理, 为需要拦截的接口生成代理对象以实现接口方法拦截功能, 每当执行这4种接口对象的方法时,就会进入拦截方法, 具体就是InvocationHandler的invoke方法,当然, 只会拦截那些你指定需要拦截的方法。 2)实现Mybatis的Interceptor接口并复写intercept方法, 然后在给插件编写注解,指定要拦截哪一个接口的哪些方法即可, 记住,别忘了在配置文件中配置你编写的插件。 Mybatis动态sql是做什么的?都有哪些动态sql?能简述一下动态sql的执行原理不? 1)Mybatis动态sql可以让我们在Xml映射文件内, 以标签的形式编写动态sql,完成逻辑判断和动态拼接sql的功能。 2)Mybatis提供了9种动态sql标签:trim|where|set|foreach|if|choose|when|otherwise|bind。 3)其执行原理为,使用OGNL从sql参数对象中计算表达式的值, 根据表达式的值动态拼接sql,以此来完成动态sql的功能。 #{}和${}的区别是什么? 1)#{}是预编译处理,${}是字符串替换。 2)Mybatis在处理#{}时,会将sql中的#{}替换为?号,调用PreparedStatement的set方法来赋值(有效的防止SQL注入); 3)Mybatis在处理${}时,就是把${}替换成变量的值。 为什么说Mybatis是半自动ORM映射工具?它与全自动的区别在哪里? Hibernate属于全自动ORM映射工具, 使用Hibernate查询关联对象或者关联集合对象时, 可以根据对象关系模型直接获取,所以它是全自动的。 而Mybatis在查询关联对象或关联集合对象时, 需要手动编写sql来完成,所以,称之为半自动ORM映射工具。 Mybatis是否支持延迟加载?如果支持,它的实现原理是什么? 1)Mybatis仅支持association关联对象和collection关联集合对象的延迟加载, association指的就是一对一,collection指的就是一对多查询。 在Mybatis配置文件中, 可以配置是否启用延迟加载lazyLoadingEnabled=true|false。 2)它的原理是,使用CGLIB创建目标对象的代理对象, 当调用目标方法时,进入拦截器方法, 比如调用a.getB.getName, 拦截器invoke方法发现a.getB是null值, 那么就会单独发送事先保存好的查询关联B对象的sql, 把B查询上来,然后调用a.setB(b), 于是a的对象b属性就有值了, 接着完成a.getB.getName方法的调用。 这就是延迟加载的基本原理。 MyBatis与Hibernate有哪些不同? 1)Mybatis和hibernate不同,它不完全是一个ORM框架, 因为MyBatis需要程序员自己编写Sql语句, 不过mybatis可以通过XML或注解方式灵活配置要运行的sql语句, 并将java对象和sql语句映射生成最终执行的sql, 最后将sql执行的结果再映射生成java对象。 2)Mybatis学习门槛低,简单易学,程序员直接编写原生态sql, 可严格控制sql执行性能,灵活度高,非常适合对关系数据模型要求不高的软件开发, 例如互联网软件、企业运营类软件等,因为这类软件需求变化频繁, 一但需求变化要求成果输出迅速。但是灵活的前提是mybatis无法做到数据库无关性, 如果需要实现支持多种数据库的软件则需要自定义多套sql映射文件,工作量大。 3)Hibernate对象/关系映射能力强,数据库无关性好, 对于关系模型要求高的软件(例如需求固定的定制化软件) 如果用hibernate开发可以节省很多代码,提高效率。 但是Hibernate的缺点是学习门槛高,要精通门槛更高, 而且怎么设计O/R映射,在性能和对象模型之间如何权衡, 以及怎样用好Hibernate需要具有很强的经验和能力才行。 总之,按照用户的需求在有限的资源环境下只要能做出维护性、 扩展性良好的软件架构都是好架构,所以框架只有适合才是最好。 MyBatis的好处是什么? 1)MyBatis把sql语句从Java源程序中独立出来,放在单独的XML文件中编写, 给程序的维护带来了很大便利。 2)MyBatis封装了底层JDBC API的调用细节,并能自动将结果集转换成Java Bean对象, 大大简化了Java数据库编程的重复工作。 3)因为MyBatis需要程序员自己去编写sql语句, 程序员可以结合数据库自身的特点灵活控制sql语句, 因此能够实现比Hibernate等全自动orm框架更高的查询效率,能够完成复杂查询。 简述Mybatis的Xml映射文件和Mybatis内部数据结构之间的映射关系? Mybatis将所有Xml配置信息都封装到All-In-One重量级对象Configuration内部。 在Xml映射文件中,<parameterMap>标签会被解析为ParameterMap对象, 其每个子元素会被解析为ParameterMapping对象。 <resultMap>标签会被解析为ResultMap对象, 其每个子元素会被解析为ResultMapping对象。 每一个<select>、<insert>、<update>、<delete> 标签均会被解析为MappedStatement对象, 标签内的sql会被解析为BoundSql对象。 什么是MyBatis的接口绑定,有什么好处? 接口映射就是在MyBatis中任意定义接口,然后把接口里面的方法和SQL语句绑定, 我们直接调用接口方法就可以,这样比起原来了SqlSession提供的方法我们可以有更加灵活的选择和设置. 接口绑定有几种实现方式,分别是怎么实现的? 接口绑定有两种实现方式,一种是通过注解绑定,就是在接口的方法上面加 上@Select@Update等注解里面包含Sql语句来绑定, 另外一种就是通过xml里面写SQL来绑定,在这种情况下, 要指定xml映射文件里面的namespace必须为接口的全路径名. 什么情况下用注解绑定,什么情况下用xml绑定? 当Sql语句比较简单时候,用注解绑定;当SQL语句比较复杂时候,用xml绑定,一般用xml绑定的比较多 MyBatis实现一对一有几种方式?具体怎么操作的? 有联合查询和嵌套查询,联合查询是几个表联合查询,只查询一次, 通过在resultMap里面配置association节点配置一对一的类就可以完成; 嵌套查询是先查一个表,根据这个表里面的结果的外键id, 去再另外一个表里面查询数据,也是通过association配置, 但另外一个表的查询通过select属性配置。 Mybatis能执行一对一、一对多的关联查询吗?都有哪些实现方式,以及它们之间的区别? 能,Mybatis不仅可以执行一对一、一对多的关联查询, 还可以执行多对一,多对多的关联查询,多对一查询, 其实就是一对一查询,只需要把selectOne修改为selectList即可; 多对多查询,其实就是一对多查询,只需要把selectOne修改为selectList即可。 关联对象查询,有两种实现方式,一种是单独发送一个sql去查询关联对象, 赋给主对象,然后返回主对象。另一种是使用嵌套查询,嵌套查询的含义为使用join查询, 一部分列是A对象的属性值,另外一部分列是关联对象B的属性值, 好处是只发一个sql查询,就可以把主对象和其关联对象查出来。 MyBatis里面的动态Sql是怎么设定的?用什么语法? MyBatis里面的动态Sql一般是通过if节点来实现,通过OGNL语法来实现, 但是如果要写的完整,必须配合where,trim节点,where节点是判断包含节点有 内容就插入where,否则不插入,trim节点是用来判断如果动态语句是以and 或or 开始,那么会自动把这个and或者or取掉。 Mybatis是如何将sql执行结果封装为目标对象并返回的?都有哪些映射形式? 第一种是使用<resultMap>标签,逐一定义列名和对象属性名之间的映射关系。 第二种是使用sql列的别名功能,将列别名书写为对象属性名, 比如T_NAME AS NAME,对象属性名一般是name,小写, 但是列名不区分大小写,Mybatis会忽略列名大小写,
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go语言Socket编程-Socket编程 什么是Socket Socket,英文含义是插座、插孔,一般称之为套接字,用于描述IP地址和端口。可以实现不同程序间的数据通信。 Socket起源于Unix,而Unix基本哲学之一就是“一切皆文件”,都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。Socket就是该模式的一个实现,网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O,Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用:Socket,该函数返回一个整型的Socket描述符,随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。 套接字的内核实现较为复杂,不宜在学习初期深入学习,了解到如下结构足矣。 套接字通讯原理示意 在TCP/IP协议中,“IP地址+TCP或UDP端口号”唯一标识网络通讯中的一个进程。“IP地址+端口号”就对应一个socket。欲建立连接的两个进程各自有一个socket来标识,那么这两个socket组成的socket pair就唯一标识一个连接。因此可以用Socket来描述网络连接的一对一关系。 常用的Socket类型有两种:流式Socket(SOCK_STREAM)和数据报式Socket(SOCK_DGRAM)。流式是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用;数据报式Socket是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用。 网络应用程序设计模式 C/S模式 传统的网络应用设计模式,客户机(client)/服务器(server)模式。需要在通讯两端各自部署客户机和服务器来完成数据通信。 B/S模式 浏览器(Browser)/服务器(Server)模式。只需在一端部署服务器,而另外一端使用每台PC都默认配置的浏览器即可完成数据的传输。 优缺点 对于C/S模式来说,其优点明显。客户端位于目标主机上可以保证性能,将数据缓存至客户端本地,从而提高数据传输效率。且,一般来说客户端和服务器程序由一个开发团队创作,所以他们之间所采用的协议相对灵活。可以在标准协议的基础上根据需求裁剪及定制。例如,腾讯所采用的通信协议,即为ftp协议的修改剪裁版。 因此,传统的网络应用程序及较大型的网络应用程序都首选C/S模式进行开发。如,知名的网络游戏魔兽世界。3D画面,数据量庞大,使用C/S模式可以提前在本地进行大量数据的缓存处理,从而提高观感。 C/S模式的缺点也较突出。由于客户端和服务器都需要有一个开发团队来完成开发。工作量将成倍提升,开发周期较长。另外,从用户角度出发,需要将客户端安插至用户主机上,对用户主机的安全性构成威胁。这也是很多用户不愿使用C/S模式应用程序的重要原因。 B/S模式相比C/S模式而言,由于它没有独立的客户端,使用标准浏览器作为客户端,其工作开发量较小。只需开发服务器端即可。另外由于其采用浏览器显示数据,因此移植性非常好,不受平台限制。如早期的偷菜游戏,在各个平台上都可以完美运行。 B/S模式的缺点也较明显。由于使用第三方浏览器,因此网络应用支持受限。另外,没有客户端放到对方主机上,缓存数据不尽如人意,从而传输数据量受到限制。应用的观感大打折扣。第三,必须与浏览器一样,采用标准http协议进行通信,协议选择不灵活。 因此在开发过程中,模式的选择由上述各自的特点决定。根据实际需求选择应用程序设计模式。 简单的C/S模型通信 Server端:Listen函数 func Listen(network, address string) (Listener, error) network:选用的协议:TCP、UDP, 如:“tcp”或 “udp” address:IP地址+端口号, 如:“127.0.0.1:8000”或 “:8000” Listener 接口: type Listener interface { Accept (Conn, error) Close error Addr Addr } Conn 接口: type Conn interface { Read(b byte) (n int, err error) Write(b byte) (n int, err error) Close error LocalAddr Addr RemoteAddr Addr SetDeadline(t time.Time) error SetReadDeadline(t time.Time) error SetWriteDeadline(t time.Time) error } 参看 [<u>https://studygolang.com/pkgdoc</u>](https://studygolang.com/pkgdoc) 中文帮助文档中的demo: 示例代码:TCP服务器.go package main import ( "net" "fmt" ) func main { // 创建监听 listener, err:= net.Listen("tcp", ":8000") if err != nil { fmt.Println("listen err:", err) return } defer listener.Close // 主协程结束时,关闭listener fmt.Println("服务器等待客户端建立连接...") // 等待客户端连接请求 conn, err := listener.Accept if err != nil { fmt.Println("accept err:", err) return } defer conn.Close // 使用结束,断开与客户端链接 fmt.Println("客户端与服务器连接建立成功...") // 接收客户端数据 buf := make(byte, 1024) // 创建1024大小的缓冲区,用于read n, err := conn.Read(buf) if err != nil { fmt.Println("read err:", err) return } fmt.Println("服务器读到:", string(buf[:n])) // 读多少,打印多少。 }
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epoll简介及触发模式(accept、read、send)-epoll的简单介绍 epoll在LT和ET模式下的读写方式 一、epoll的接口非常简单,一共就三个函数:1. int epoll_create(int size);创建一个epoll的句柄,size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大。这个参数不同于select中的第一个参数,给出最大监听的fd+1的值。需要注意的是,当创建好epoll句柄后,它就是会占用一个fd值,在linux下如果查看/proc/进程id/fd/,是能够看到这个fd的,所以在使用完epoll后,必须调用close关闭,否则可能导致fd被耗尽。2. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);epoll的事件注册函数,它不同与select是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件,而是在这里先注册要监听的事件类型。第一个参数是epoll_create的返回值,第二个参数表示动作,用三个宏来表示:EPOLL_CTL_ADD:注册新的fd到epfd中;EPOLL_CTL_MOD:修改已经注册的fd的监听事件;EPOLL_CTL_DEL:从epfd中删除一个fd;第三个参数是需要监听的fd,第四个参数是告诉内核需要监听什么事,struct epoll_event结构如下:struct epoll_event { __uint32_t events; /* Epoll events */ epoll_data_t data; /* User data variable */};events可以是以下几个宏的集合:EPOLLIN :表示对应的文件描述符可以读(包括对端SOCKET正常关闭); EPOLLIN事件:EPOLLIN事件则只有当对端有数据写入时才会触发,所以触发一次后需要不断读取所有数据直到读完EAGAIN为止。否则剩下的数据只有在下次对端有写入时才能一起取出来了。现在明白为什么说epoll必须要求异步socket了吧?如果同步socket,而且要求读完所有数据,那么最终就会在堵死在阻塞里。 EPOLLOUT:表示对应的文件描述符可以写; EPOLLOUT事件:EPOLLOUT事件只有在连接时触发一次,表示可写,其他时候想要触发,那要先准备好下面条件:1.某次write,写满了发送缓冲区,返回错误码为EAGAIN。2.对端读取了一些数据,又重新可写了,此时会触发EPOLLOUT。简单地说:EPOLLOUT事件只有在不可写到可写的转变时刻,才会触发一次,所以叫边缘触发,这叫法没错的!其实,如果真的想强制触发一次,也是有办法的,直接调用epoll_ctl重新设置一下event就可以了,event跟原来的设置一模一样都行(但必须包含EPOLLOUT),关键是重新设置,就会马上触发一次EPOLLOUT事件。1. 缓冲区由满变空.2.同时注册EPOLLIN | EPOLLOUT事件,也会触发一次EPOLLOUT事件这个两个也会触发EPOLLOUT事件 EPOLLPRI:表示对应的文件描述符有紧急的数据可读(这里应该表示有带外数据到来);EPOLLERR:表示对应的文件描述符发生错误;EPOLLHUP:表示对应的文件描述符被挂断;EPOLLET: 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式,这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。EPOLLONESHOT:只监听一次事件,当监听完这次事件之后,如果还需要继续监听这个socket的话,需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);等待事件的产生,类似于select调用。参数events用来从内核得到事件的集合,maxevents告之内核这个events有多大,这个maxevents的值不能大于创建epoll_create时的size,参数timeout是超时时间(毫秒,0会立即返回,-1将不确定,也有说法说是永久阻塞)。该函数返回需要处理的事件数目,如返回0表示已超时。-------------------------------------------------------------------------------------------- 从man手册中,得到ET和LT的具体描述如下EPOLL事件有两种模型:Edge Triggered (ET)Level Triggered (LT)假如有这样一个例子:1. 我们已经把一个用来从管道中读取数据的文件句柄(RFD)添加到epoll描述符2. 这个时候从管道的另一端被写入了2KB的数据3. 调用epoll_wait(2),并且它会返回RFD,说明它已经准备好读取操作4. 然后我们读取了1KB的数据5. 调用epoll_wait(2)......Edge Triggered 工作模式:如果我们在第1步将RFD添加到epoll描述符的时候使用了EPOLLET标志,那么在第5步调用epoll_wait(2)之后将有可能会挂起,因为剩余的数据还存在于文件的输入缓冲区内,而且数据发出端还在等待一个针对已经发出数据的反馈信息。只有在监视的文件句柄上发生了某个事件的时候 ET 工作模式才会汇报事件。因此在第5步的时候,调用者可能会放弃等待仍在存在于文件输入缓冲区内的剩余数据。在上面的例子中,会有一个事件产生在RFD句柄上,因为在第2步执行了一个写操作,然后,事件将会在第3步被销毁。因为第4步的读取操作没有读空文件输入缓冲区内的数据,因此我们在第5步调用 epoll_wait(2)完成后,是否挂起是不确定的。epoll工作在ET模式的时候,必须使用非阻塞套接口,以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。最好以下面的方式调用ET模式的epoll接口,在后面会介绍避免可能的缺陷。 i 基于非阻塞文件句柄 ii 只有当read(2)或者write(2)返回EAGAIN时才需要挂起,等待。但这并不是说每次read时都需要循环读,直到读到产生一个EAGAIN才认为此次事件处理完成,当read返回的读到的数据长度小于请求的数据长度时,就可以确定此时缓冲中已没有数据了,也就可以认为此事读事件已处理完成。Level Triggered 工作模式相反的,以LT方式调用epoll接口的时候,它就相当于一个速度比较快的poll(2),并且无论后面的数据是否被使用,因此他们具有同样的职能。因为即使使用ET模式的epoll,在收到多个chunk的数据的时候仍然会产生多个事件。调用者可以设定EPOLLONESHOT标志,在 epoll_wait(2)收到事件后epoll会与事件关联的文件句柄从epoll描述符中禁止掉。因此当EPOLLONESHOT设定后,使用带有 EPOLL_CTL_MOD标志的epoll_ctl(2)处理文件句柄就成为调用者必须作的事情。然后详细解释ET, LT:LT(level triggered)是缺省的工作方式,并且同时支持block和no-block socket.在这种做法中,内核告诉你一个文件描述符是否就绪了,然后你可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果你不作任何操作,内核还是会继续通知你的,所以,这种模式编程出错误可能性要小一点。传统的select/poll都是这种模型的代表.ET(edge-triggered)是高速工作方式,只支持no-block socket。在这种模式下,当描述符从未就绪变为就绪时,内核通过epoll告诉你。然后它会假设你知道文件描述符已经就绪,并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知,直到你做了某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了(比如,你在发送,接收或者接收请求,或者发送接收的数据少于一定量时导致了一个EWOULDBLOCK 错误)。但是请注意,如果一直不对这个fd作IO操作(从而导致它再次变成未就绪),内核不会发送更多的通知(only once),不过在TCP协议中,ET模式的加速效用仍需要更多的benchmark确认(这句话不理解)。在许多测试中我们会看到如果没有大量的idle -connection或者dead-connection,epoll的效率并不会比select/poll高很多,但是当我们遇到大量的idle- connection(例如WAN环境中存在大量的慢速连接),就会发现epoll的效率大大高于select/poll。(未测试)另外,当使用epoll的ET模型来工作时,当产生了一个EPOLLIN事件后,读数据的时候需要考虑的是当recv返回的大小如果等于请求的大小,那么很有可能是缓冲区还有数据未读完,也意味着该次事件还没有处理完,所以还需要再次读取: 这里只是说明思路(参考《UNIX网络编程》) while(rs) {buflen = recv(activeevents[i].data.fd, buf, sizeof(buf), 0);if(buflen < 0){// 由于是非阻塞的模式,所以当errno为EAGAIN时,表示当前缓冲区已无数据可读// 在这里就当作是该次事件已处理处.if(errno == EAGAIN)break; else return; }else if(buflen == 0) { // 这里表示对端的socket已正常关闭. } if(buflen == sizeof(buf) rs = 1; // 需要再次读取 else rs = 0; } 还有,假如发送端流量大于接收端的流量(意思是epoll所在的程序读比转发的socket要快),由于是非阻塞的socket,那么send函数虽然返回,但实际缓冲区的数据并未真正发给接收端,这样不断的读和发,当缓冲区满后会产生EAGAIN错误(参考man send),同时,不理会这次请求发送的数据.所以,需要封装socket_send的函数用来处理这种情况,该函数会尽量将数据写完再返回,返回-1表示出错。在socket_send内部,当写缓冲已满(send返回-1,且errno为EAGAIN),那么会等待后再重试.这种方式并不很完美,在理论上可能会长时间的阻塞在socket_send内部,但暂没有更好的办法. ssize_t socket_send(int sockfd, const char* buffer, size_t buflen) { ssize_t tmp; size_t total = buflen; const char *p = buffer; while(1) { tmp = send(sockfd, p, total, 0); if(tmp < 0) { // 当send收到信号时,可以继续写,但这里返回-1. if(errno == EINTR) return -1; // 当socket是非阻塞时,如返回此错误,表示写缓冲队列已满, // 在这里做延时后再重试. if(errno == EAGAIN) { usleep(1000); continue; } return -1; } if((size_t)tmp == total) return buflen; total -= tmp; p += tmp; } return tmp; } 二、epoll在LT和ET模式下的读写方式 在一个非阻塞的socket上调用read/write函数, 返回EAGAIN或者EWOULDBLOCK(注: EAGAIN就是EWOULDBLOCK) 从字面上看, 意思是: * EAGAIN: 再试一次 * EWOULDBLOCK: 如果这是一个阻塞socket, 操作将被block * perror输出: Resource temporarily unavailable 总结: 这个错误表示资源暂时不够, 可能read时, 读缓冲区没有数据, 或者, write时,写缓冲区满了 。 遇到这种情况, 如果是阻塞socket, read/write就要阻塞掉。 而如果是非阻塞socket, read/write立即返回-1, 同 时errno设置为EAGAIN. 所以, 对于阻塞socket, read/write返回-1代表网络出错了. 但对于非阻塞socket, read/write返回-1不一定网络真的出错了. 可能是Resource temporarily unavailable. 这时你应该再试, 直到Resource available. 综上, 对于non-blocking的socket, 正确的读写操作为: 读: 忽略掉errno = EAGAIN的错误, 下次继续读 写: 忽略掉errno = EAGAIN的错误, 下次继续写 对于select和epoll的LT模式, 这种读写方式是没有问题的. 但对于epoll的ET模式, 这种方式还有漏洞. epoll的两种模式 LT 和 ET