-
消息传递（管道、FIFO、消息队列）
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同步（互斥量、条件变量、读写锁、文件和写记录锁、信号量）
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共享内存（匿名的和具名的）
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远程过程调用（Solaris门和Sun RPC）
如何唯一标识一个进程，否则通信无从谈起！在本地可以通过进程PID来唯一标识一个进程，但是在网络中这是行不通的。其实TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题，网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机，而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序（进程）。这样利用三元组（ip地址，协议，端口）就可以标识网络的进程了，网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。
2、什么是Socket？
它是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络。
通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必需的5种信息：连接使用的协议、本地主机的IP地址、本地进程的协议端口、远地主机的IP地址、远地进程的协议端口。
既然socket是“open—write/read—close”模式的一种实现，那么socket就提供了这些操作对应的函数接口。下面以TCP为例，介绍几个基本的socket接口函数。
3.1 socket()函数
int socket(int domain, int type, int protocol);
socket函数对应于普通文件的打开操作。普通文件的打开操作返回一个文件描述字，而socket()用于创建一个socket描述符（socket descriptor），它唯一标识一个socket。这个socket描述字跟文件描述字一样，后续的操作都有用到它，把它作为参数，通过它来进行一些读写操作。
正如可以给fopen的传入不同参数值，以打开不同的文件。创建socket的时候，也可以指定不同的参数创建不同的socket描述符，socket函数的三个参数分别为：
- domain：即协议域，又称为协议族（family）。常用的协议族有，AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL（或称AF_UNIX，Unix域socket）、AF_ROUTE等等。协议族决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址，如AF_INET决定了要用ipv4地址（32位的）与端口号（16位的）的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地址。
- type：指定socket类型。常用的socket类型有，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等等（socket的类型有哪些？）。
- protocol：故名思意，就是指定协议。常用的协议有，IPPROTO_TCP、IPPTOTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等，它们分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议（这个协议我将会单独开篇讨论！）。
注意：并不是上面的type和protocol可以随意组合的，如SOCK_STREAM不可以跟IPPROTO_UDP组合。当protocol为0时，会自动选择type类型对应的默认协议。
当我们调用socket创建一个socket时，返回的socket描述字它存在于协议族（address family，AF_XXX）空间中，但没有一个具体的地址。如果想要给它赋值一个地址，就必须调用bind()函数，否则就当调用connect()、listen()时系统会自动随机分配一个端口。
3.2 bind()函数 正如上面所说bind()函数把一个地址族中的特定地址赋给socket。例如对应AF_INET、AF_INET6就是把一个ipv4或ipv6地址和端口号组合赋给socket。
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
函数的三个参数分别为：
- sockfd：即socket描述字，它是通过socket()函数创建了，唯一标识一个socket。bind()函数就是将给这个描述字绑定一个名字。
- addr：一个const struct sockaddr *指针，指向要绑定给sockfd的协议地址。这个地址结构根据地址创建socket时的地址协议族的不同而不同，如ipv4对应的是：
struct sockaddr_in { sa_family_t sin_family; /* address family: AF_INET */ in_port_t sin_port; /* port in network byte order */struct in_addr sin_addr; /* internet address */ }; /* Internet address. */struct in_addr { uint32_t s_addr; /* address in network byte order */ }; ipv6对应的是： struct sockaddr_in6 { sa_family_t sin6_family; /* AF_INET6 */ in_port_t sin6_port; /* port number */ uint32_t sin6_flowinfo; /* IPv6 flow information */struct in6_addr sin6_addr; /* IPv6 address */ uint32_t sin6_scope_id; /* Scope ID (new in 2.4) */ }; struct in6_addr { unsigned char s6_addr[16]; /* IPv6 address */ }; Unix域对应的是： #define UNIX_PATH_MAX 108 struct sockaddr_un { sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; /* pathname */ }; - addrlen：对应的是地址的长度。
通常服务器在启动的时候都会绑定一个众所周知的地址（如ip地址+端口号），用于提供服务，客户就可以通过它来接连服务器；而客户端就不用指定，有系统自动分配一个端口号和自身的ip地址组合。这就是为什么通常服务器端在listen之前会调用bind()，而客户端就不会调用，而是在connect()时由系统随机生成一个。
3.3 listen()、connect()函数 如果作为一个服务器，在调用socket()、bind()之后就会调用listen()来监听这个socket，如果客户端这时调用connect()发出连接请求，服务器端就会接收到这个请求。
int listen(int sockfd, int backlog);
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
listen函数的第一个参数即为要监听的socket描述字，第二个参数为相应socket可以排队的最大连接个数。socket()函数创建的socket默认是一个主动类型的，listen函数将socket变为被动类型的，等待客户的连接请求。
connect函数的第一个参数即为客户端的socket描述字，第二参数为服务器的socket地址，第三个参数为socket地址的长度。客户端通过调用connect函数来建立与TCP服务器的连接。
3.4 accept()函数 TCP服务器端依次调用socket()、bind()、listen()之后，就会监听指定的socket地址了。TCP客户端依次调用socket()、connect()之后就想TCP服务器发送了一个连接请求。TCP服务器监听到这个请求之后，就会调用accept()函数取接收请求，这样连接就建立好了。之后就可以开始网络I/O操作了，即类同于普通文件的读写I/O操作。
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
accept函数的第一个参数为服务器的socket描述字，第二个参数为指向struct sockaddr *的指针，用于返回客户端的协议地址，第三个参数为协议地址的长度。如果accpet成功，那么其返回值是由内核自动生成的一个全新的描述字，代表与返回客户的TCP连接。
注意：accept的第一个参数为服务器的socket描述字，是服务器开始调用socket()函数生成的，称为监听socket描述字；而accept函数返回的是已连接的socket描述字。一个服务器通常通常仅仅只创建一个监听socket描述字，它在该服务器的生命周期内一直存在。内核为每个由服务器进程接受的客户连接创建了一个已连接socket描述字，当服务器完成了对某个客户的服务，相应的已连接socket描述字就被关闭。
3.5 read()、write()等函数 万事具备只欠东风，至此服务器与客户已经建立好连接了。可以调用网络I/O进行读写操作了，即实现了网咯中不同进程之间的通信！网络I/O操作有下面几组：
- read()/write()
- recv()/send()
- readv()/writev()
- recvmsg()/sendmsg()
- recvfrom()/sendto()
我推荐使用recvmsg()/sendmsg()函数，这两个函数是最通用的I/O函数，实际上可以把上面的其它函数都替换成这两个函数。
read函数是负责从fd中读取内容.当读成功时，read返回实际所读的字节数，如果返回的值是0表示已经读到文件的结束了，小于0表示出现了错误。如果错误为EINTR说明读是由中断引起的，如果是ECONNREST表示网络连接出了问题。
write函数将buf中的nbytes字节内容写入文件 描述符fd.成功时返回写的字节数。失败时返回-1，并设置errno变量。 在网络程序中，当我们向套接字文件描述符写时有俩种可能。1)write的返回值大于0，表示写了部分或者是全部的数据。2)返回的值小于0，此时出现了 错误。我们要根据错误类型来处理。如果错误为EINTR表示在写的时候出现了中断错误。如果为EPIPE表示网络连接出现了问题(对方已经关闭了连接)。
3.6 close()函数 在服务器与客户端建立连接之后，会进行一些读写操作，完成了读写操作就要关闭相应的socket描述字，好比操作完打开的文件要调用fclose关闭打开的文件。
close一个TCP socket的缺省行为时把该socket标记为以关闭，然后立即返回到调用进程。该描述字不能再由调用进程使用，也就是说不能再作为read或write的第一个参数。
注意：close操作只是使相应socket描述字的引用计数-1，只有当引用计数为0的时候，才会触发TCP客户端向服务器发送终止连接请求。
4、socket中TCP的三次握手建立连接详解
我们知道tcp建立连接要进行“三次握手”，即交换三个分组。大致流程如下：
- 客户端向服务器发送一个SYN J
- 服务器向客户端响应一个SYN K，并对SYN J进行确认ACK J+1
- 客户端再想服务器发一个确认ACK K+1
从图中可以看出，当客户端调用connect时，触发了连接请求，向服务器发送了SYN J包，这时connect进入阻塞状态；服务器监听到连接请求，即收到SYN J包，调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ，ACK J+1，这时accept进入阻塞状态；客户端收到服务器的SYN K ，ACK J+1之后，这时connect返回，并对SYN K进行确认；服务器收到ACK K+1时，accept返回，至此三次握手完毕，连接建立。
总结：客户端的connect在三次握手的第二个次返回，而服务器端的accept在三次握手的第三次返回。
5、socket中TCP的四次握手释放连接详解
上面介绍了socket中TCP的三次握手建立过程，及其涉及的socket函数。现在我们介绍socket中的四次握手释放连接的过程，请看下图：
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某个应用进程首先调用close主动关闭连接，这时TCP发送一个FIN M；
-
另一端接收到FIN M之后，执行被动关闭，对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程，因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据；
-
一段时间之后，接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N；
-
接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。
这样每个方向上都有一个FIN和ACK。
6、Socket传输模式
Socket有两种主要操作方式：面向连接的 和 无连接的
面向连接的Socket操作就像一部电话机，必须要等对方接上之后才能通话。所有的数据到达的顺序与它出发时的顺序是一样的。面向连接的操作使用TCP协议，即此模式下必须先连接上目的地的Socket,连接上后Socket就可以使用一个流接口进行打开、读、写、关闭等操作。所有所发信息都会在另一端以同样的顺序被接收。安全性高，但效率低。
无连接的就像是一个邮件投递，没有保证，多个邮件到达时的顺序可能与出发时的顺序不一样。无连接的操作使用数据报协议，一个数据报是一个独立的单元，它包含了这次投递的所有信息。可将其想象成一个信封，这个模式下的Socket不需要连接一个目的Socket,它只是简单的投出数据报。无连接的操作时快速和高效的，但是数据安全性不高。
7、Socket编程原理
address 双向连接中另一方的IP地址
host 双向连接中另一方的主机名
port 双向连接中另一方的端口号
stream 指明Socket是流Socket还是数据报Socket
localPort 本地主机的端口号
localAddr和bindAddr是本地机器的地址(ServerSocket的主机地址)
impl 是Socket的父类，即可以用来创建ServerSocket,又可以用来创建Socket
Socket 客户端
要想使用Socket来与一个服务器通信，就必须先在客户端创建一个Socket,并指出需要连接的服务器端的IP地址和端口，
try{
Socket socket = new Socket("192.168.1.110",33221);//"192.168.1.110"是IP地址，33221是端口号
}catch(IOException e){
}
ServerSocket server = null;
try{
server = new ServerSocket(33221);//服务器端在33221端口号监听客户请求，在这里服务器端只能接收一个请求，接收后服务器端就退出了。实际的应用中总是让他不
停地循环接收，一旦有客户请求，服务器端总是会创建一个服务器线程来服务新来的客户，而自己则继续监听。
}catch(IOException e){
}
try{
Socket socket = new server.accpet();//accpet()为一个阻塞函数，即该方法被调用后将等待客户的请求，直到有一个客户启动并请求连接到相同的端口， 然后accept
返回一个对应于客户端的
Socket
.这时，客户方和服务方都建立了用于通信的
Socket
,接下来就由各个
Socket
分别打开各自的输入
输出流。
}catch(IOExcetion e){
}
8、demo 实现一个器和客户端通信。客户端发送数据并接受服务器发回的数据。
8.1 创建服务器的步骤：
1、指定端口实例化一个ServerSocket
2、调用ServerSocket的accept()以在等待连接期间造成阻塞
3、获取位于该层Socket的流以进行读写操作
4、将数据封装成流
5、对Socket进行读写
6、关闭打开的流
public class Server implements Runnable{//服务器实现 注意：该程序需要单独编译，并在命令行模式下启动
public void run(){
try{
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(54321);//创建ServerSocket 设置端口号为54321
while (true){
Socket client = serverSocket.accept();//通过accept监听接受客户端请求
System.out.println("accept");
try{
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));//通过BufferedReader对象接收客户端消息
String str = in.readLine();
System.out.println("read:" + str);
PrintWriter out = new PrintWriter( new BufferedWriter( new OutputStreamWriter(client.getOutputStream())),true); //通过PrintWriter向服务器发送消息，但
需要通过Socket对象来取得其输出流
out.println("server message");
out.close();//关闭流
in.close();
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
e.printStackTrace();
}finally{
client.close();//关闭
System.out.println("close");
}
}
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
}
public static void main(String a[]){//main函数用来开启服务器
Thread desktopServerThread = new Thread(new Server());
desktopServerThread.start();//开启线程
}
}
is.close();//输入流其次
socket.close();//最后关闭Socket
2、获取Socket上的流以进行读写
3、把流包装进BufferReader/PrintWriter的实例
4、对Socket进行读写
5、关闭打开的流
public class Activity01 extends Activity{
private final String DEBUG_TAG = "Activity01";
private TextView mTextView=null;
private EditText mEditText=null;
private Button mButton=null;
public void onCreate(Bundle savedInstanceState){
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
mButton = (Button)findViewById(R.id.Button01);
mTextView=(TextView)findViewById(R.id.TextView01);
mEditText=(EditText)findViewById(R.id.EditText01);
mButton.setOnClickListener(new OnClickListener(){//登陆
public void onClick(View v){
Socket socket = null;
String message = mEditText.getText().toString() + "\r\n";
try {
socket = new Socket("192.168.1.110",54321);//创建Socket 连接服务器
PrintWriter out = new PrintWriter( new BufferedWriter( new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true); //向服务器发送消息
out.println(message);
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); //接收来自服务器的消息
String msg = br.readLine(); //读取
if ( msg != null ){
mTextView.setText(msg);//接受消息后更新显示到TextView中
}else{
mTextView.setText("数据错误!");
}
out.close();//关闭流
br.close();
socket.close(); //关闭Socket
}catch (Exception e) {
Log.e(DEBUG_TAG, e.toString());
}
}
});
}
}