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一、前言

承接上篇文章的??項(xiàng)目介紹??，本篇文章將詳細(xì)介紹如何在小熊派搭建TCP服務(wù)器，處理來(lái)自各種客戶端的請(qǐng)求。本篇文章適合于小型系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，大家可以將本項(xiàng)目移植到符合以上條件的開(kāi)發(fā)板上。配置好對(duì)應(yīng)的編譯規(guī)則即可。

二、準(zhǔn)備工作

1、小熊派-鴻蒙·叔(BearPi-HM Micro)一臺(tái)。

2、已經(jīng)配置好小熊派開(kāi)發(fā)環(huán)境的電腦一臺(tái)。

3、將小熊派接入到局域網(wǎng)。

三、流程簡(jiǎn)介

編寫TCP服務(wù)器的C文件 --> 配置BUILD.gn --> 將我們的代碼添加編譯–>編譯燒錄。

四、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)知識(shí)

在OpenHarmony上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)與在Linux上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)十分相似，采用的是C語(yǔ)言的套接字(Socket)開(kāi)發(fā)。

進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)之前，如果沒(méi)有相關(guān)基礎(chǔ)，建議先了解一下OSI網(wǎng)絡(luò)模型與TCP/IP協(xié)議的關(guān)系。本次用到的是用Socket進(jìn)行傳輸層的開(kāi)發(fā)，使用了到了一點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)用層HTTP的協(xié)議。

（1） 什么是Socket

在計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域，socket 被翻譯為“套接字”，它是計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信的一種約定或一種方式。通過(guò) socket 這種約定，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以接收其他計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)，也可以向其他計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。

總結(jié)為一句就是：socket就是整合好TCP/IP協(xié)議的一個(gè)工具。讓我們無(wú)需過(guò)度關(guān)注于底層協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，直接用封裝好的socket就行了。

（2） TCP通信流程

在開(kāi)始使用socket之前，我們要知道TCP服務(wù)器端與TCP客戶端進(jìn)行通信的流程。

我們小熊派要實(shí)現(xiàn)的是圖中的9右半部分，即TCP服務(wù)器端。我們一步一步的看，每一步都有對(duì)應(yīng)的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。

第一步：socket()函數(shù)用來(lái)創(chuàng)建socket套接字，可以理解為面對(duì)對(duì)象中的創(chuàng)建對(duì)象，但是不等同。

第二步：bind()函數(shù)用來(lái)綁定IP和端口，即選擇你的TCP服務(wù)器在哪個(gè)IP和端口提供服務(wù)。

第三步：listen()函數(shù)用來(lái)監(jiān)聽(tīng)上一步中選擇的IP和端口。

第四步：accept()函數(shù)用來(lái)等待來(lái)自客戶端的連接，即進(jìn)入阻塞狀態(tài)。

第五步：read()函數(shù)會(huì)在有客戶請(qǐng)求時(shí)，讀取客戶端發(fā)送的請(qǐng)求數(shù)據(jù)。

第六步：write()函數(shù)可以給客戶端返回?cái)?shù)據(jù)，該操作可選，也可以不給客戶端返回任何數(shù)據(jù)。

第七步：read()和write()操作可以一直反復(fù)執(zhí)行，即互相不斷通信，當(dāng)通信完成時(shí)，執(zhí)行close函數(shù)關(guān)閉套接字。

（3） 相關(guān)函數(shù)講解

創(chuàng)建socket套接字

int socket(int domain,int type,int protocol);

參數(shù)介紹

• domain:協(xié)議域，又稱協(xié)議族(family)，常用的協(xié)議族有 AFL INET、AF INET6、AF LOCAL(或稱AF UNIX, Unix成socket) AF ROUTE 等。協(xié)議族決定了 socket 的地址類型，在通信中必須采用對(duì)應(yīng)的地址，如AF INET 決定了要用 ipv4 地址 。 (32位的》與端口號(hào)(16位的)的組合，AF UNIX 決定了要用一個(gè)絕對(duì)路徑名作為地址。
• type：指定 Socket 類型。常用的 socket 類型有 SOCK STREAM、SOCK DGRAM、SOCK RAW 、SOCK PACKET、 SOCK SEQPACKET 等。流式 socket (SOCK STREAM)是一種面向連接的 Socket， 針對(duì)于面向連接的 TCP 。 服務(wù)應(yīng)用。數(shù)據(jù)報(bào)式 socket(SOCK DGRAM) 是一種無(wú)連接的 Socket，對(duì)應(yīng)于 無(wú)連接的 UDP 服務(wù)應(yīng)用。
• protocol： 指定協(xié)議。常用協(xié)議有 IPPROTO TCP、IPPROTO UDP、IPPROTO STCP、IPPROTO TIPC 等，分別對(duì)應(yīng)TCP 傳輸協(xié)議，UDP 傳輸協(xié)議、STCP 傳輸協(xié)議、TIPC 傳輸協(xié)議。參數(shù)為o時(shí)，會(huì)自動(dòng)選擇第二個(gè)參數(shù)類型對(duì)應(yīng)的默認(rèn)協(xié)議。

注意：type 和protocol 不可以隨意組合，如SOCK STREAM 不可以跟 1PPROTOUDP 組合。

返回值： 如果調(diào)用成功就返口新創(chuàng)建的套接字的描述符，如果大敗就返回INVALID SOCKET(Linux 下失敗返回-1)。

綁定端口函數(shù)

int bind(int socketfd,const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen)

參數(shù)介紹

• socketfd:—個(gè)標(biāo)識(shí)己連接套接口的描述字。
• address：是個(gè)sockaddr結(jié)構(gòu)指針，該結(jié)構(gòu)中包含了要結(jié)合的地址和端口號(hào)。
• address_len：確定 address 緩沖區(qū)的長(zhǎng)度。

注意：其中 sockaddr這個(gè)地址結(jié)構(gòu)根據(jù)地址創(chuàng)建 socket 時(shí)的地址協(xié)議族的不同而不同。

返回值：如果函數(shù)執(zhí)行成功，返回值為0，否則為SOCKET_ERROR。

開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)函數(shù)

int listen(int socketfd,int backlog)

參數(shù)介紹

• socketfd：要監(jiān)聽(tīng)的socket描述字。
• backlog：相應(yīng)socket可以排隊(duì)的最大連接個(gè)數(shù)。

等待連接阻塞函數(shù)

int accept(int socketfd,struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

參數(shù)介紹

• socketfd：就是上面解釋中的監(jiān)聽(tīng)套接字，這個(gè)套接字用來(lái)監(jiān)聽(tīng)一個(gè)端口，當(dāng)有一個(gè)客戶與服務(wù)器連接時(shí)，它使用這個(gè)個(gè)端口號(hào)，而此時(shí)這個(gè)端口號(hào)正與這個(gè)套接字關(guān)聯(lián)。當(dāng)然客戶不知道套接字這些細(xì)節(jié)，已只知道一個(gè)地址和一個(gè)端口號(hào)。
• sockaddr：結(jié)果參數(shù)，它用來(lái)接受一個(gè)返回值，這返回值指定客戶端的地址，當(dāng)然這個(gè)地址是通過(guò)某個(gè)地址結(jié)構(gòu)來(lái)描述的，用戶應(yīng)該知道這一個(gè)什么樣的地址結(jié)構(gòu)。如果對(duì)客戶的地址不感興趣，那么可以把這個(gè)值設(shè)置為NULL。
• len：它也是結(jié)果的參數(shù)，用來(lái)接受上述 addr 的結(jié)構(gòu)的大小的，已指明 addr 結(jié)構(gòu)所占有的宇節(jié)個(gè)數(shù)。同樣的，它也可以被設(shè)置為NULL。

注意：accept默認(rèn)會(huì)阻塞進(jìn)程，直到有一個(gè)客戶連接建立后返回，它返回的是一個(gè)新可用的套接字，這個(gè)套接字是連接套接字。

返回值：成功返回客戶端的文件貓述符，失敗返回-1。一如果accept成功返回，則服務(wù)器與容戶

己經(jīng)正確建立連接了，此時(shí)服務(wù)器通過(guò)accept返口的套接字來(lái)完成與客戶的通信。

五、連接函數(shù)

int connnect(int sockfd,const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen)

參數(shù)介紹

• socketfd：客戶端socket的描述字。
• socketaddr：服務(wù)器的socket地址。
• addrlen：socket地址的長(zhǎng)度

發(fā)送函數(shù)

發(fā)送函數(shù)有兩個(gè)：

ssize_t write(int sockfd,const void *buf,szie_t nbytes);

參數(shù)介紹

• sockfd為要寫入文件的描述符。
• buf為要寫入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)地址。
• nbytes為要寫入的數(shù)據(jù)的字節(jié)書。

返回值：成功返回寫入的字節(jié)數(shù)，失敗返回-1。

int send(int sockfd,const void *buf,int len,int flags)

參數(shù)介紹

• sockfd為要寫入文件的描述符。
• buf為要寫入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)地址。
• len為要寫入的數(shù)據(jù)的字節(jié)書。
• flags有以下選擇，MSG_ DONTROUTE 為不查找路由表;MSG_OOB為接受或發(fā)送帶外數(shù)據(jù) ;MSG PEEK為查看數(shù)據(jù),且不從系統(tǒng)緩沖區(qū)移走數(shù)據(jù);MSG WAITALL為等待任何數(shù)據(jù);0和write函數(shù)的操作一樣。

返回值：成功返回寫入的字節(jié)數(shù)，失敗返回-1。

接受函數(shù)

接受函數(shù)同樣有兩個(gè)：

ssize_t read(int sockfd,const void *buf,szie_t nbytes);

參數(shù)介紹

• sockfd為要讀取文件的描述符。
• buf為要讀取數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)地址。
• nbytes為要讀取的數(shù)據(jù)的字節(jié)書。

返回值：成功返回讀取到的字節(jié)數(shù)，失敗返回-1。

int recv(int sockfd,const void *buf,int len,int flags)

參數(shù)介紹

• sockfd為要寫入文件的描述符。
• buf為要寫入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)地址。
• len為要寫入的數(shù)據(jù)的字節(jié)書。
• flags有以下選擇，MSG_ DONTROUTE 為不查找路由表;MSG_OOB為接受或發(fā)送帶外數(shù)據(jù) ;MSG PEEK為查看數(shù)據(jù),且不從系統(tǒng)緩沖區(qū)移走數(shù)據(jù);MSG WAITALL為等待任何數(shù)據(jù);0和write函數(shù)的操作一樣。

返回值：成功返回寫入的字節(jié)數(shù)，失敗返回-1。

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