應用層通過傳輸層進行數(shù)據(jù)通信時，TCP和UDP會遇到同時為多個應用程序進程提供并發(fā)服務的問題。多個TCP連接或多個應用程序進程可能需要通過同一個TCP協(xié)議端口傳輸數(shù)據(jù)。為了區(qū)別不同的應用程序進程和連接，許多計算機操作系統(tǒng)為應用程序與TCP／IP協(xié)議交互提供了稱為套接字 (Socket)的接口，區(qū)分不同應用程序進程間的網(wǎng)絡通信和連接。

生成套接字，主要有3個參數(shù)：通信的目的IP地址、使用的傳輸層協(xié)議(TCP或UDP)和使用的端口號。Socket原意是"插座"。通過將這3個參數(shù)結合起來，與一個"插座"Socket綁定，應用層就可以和傳輸層通過套接字接口，區(qū)分來自不同應用程序進程或網(wǎng)絡連接的通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟l(fā)服務。

Sockets 詞匯解析：

選項	描述
domain	指明所使用的協(xié)議族，通常為 PF_INET, PF_UNIX, PF_X25, 等等。
type	指定socket的類型：SOCK_STREAM 或SOCK_DGRAM，Socket接口還定義了原始Socket（SOCK_RAW），允許程序使用低層協(xié)議
protocol	通常賦值0。
hostname	網(wǎng)絡接口的標識符：字符串, 可以是主機名或IP地址字符串 "<broadcast>", 指定 INADDR_BROADCAST 地址。 0 長度的字符串, 指定INADDR_ANY 一個整數(shù)，解釋為主機字節(jié)順序的二進制地址。
port	port是端口的編號，每個服務器都會監(jiān)聽客戶端連接的一個或多個端口號，一個端口號可以是 Fixnum 的端口號, 包含了服務器名和端口。

簡單的客戶端

以下我們通過給定的主機和端口編寫了一個簡單的客戶端實例，Ruby TCPSocket 類提供了 open 方法來打開一個 socke。

TCPSocket.open(hosname, port ) 打開一個 TCP 連接。

一旦你打開一個 Socket 連接，你可以像 IO 對象一樣讀取它，完成后，你需要像關閉文件一樣關閉該連接。

以下實例演示了如何連接到一個指定的主機，并從 socket 中讀取數(shù)據(jù)，最后關閉socket：

require 'socket'      # Sockets 是標準庫

hostname = 'localhost'
port = 2000

s = TCPSocket.open(hostname, port)

while line = s.gets   # 從 socket 中讀取每行數(shù)據(jù)
  puts line.chop      # 打印到終端
end
s.close               # 關閉 socket

簡單的服務

Ruby 中可以使用 TCPServer 類來寫個簡單的服務。TCPServer 對象是 TCPSocket 的工廠對象。

現(xiàn)在我們使用 TCPServer.open(hostname, port) 來創(chuàng)建一個 TCPServer 對象。

接下來調用 TCPServer 的 accept 方法，該方法會等到一個客戶端連接到指定的端口，然后返回一個的TCPSocket對象，表示連接到該客戶端。

require 'socket'               # 獲取socket標準庫

server = TCPServer.open(2000)  # Socket 監(jiān)聽端口為 2000
loop {                         # 永久運行服務
  client = server.accept       # 等待客戶端連接
  client.puts(Time.now.ctime)  # 發(fā)送時間到客戶端
  client.puts "Closing the connection. Bye!"
  client.close                 # 關閉客戶端連接
}

現(xiàn)在，在服務器上運行以上代碼，查看效果。

多客戶端TCP服務

互聯(lián)網(wǎng)上，大多服務都有大量的客戶端連接。

Ruby的Thread類可以很容易地創(chuàng)建多線程服務，一個線程執(zhí)行客戶端的連接，而主線程在等待更多的連接。

require 'socket'                # 獲取socket標準庫

server = TCPServer.open(2000)   # Socket 監(jiān)聽端口為 2000
loop {                          # 永久運行服務
  Thread.start(server.accept) do |client|
    client.puts(Time.now.ctime) # 發(fā)送時間到客戶端
    client.puts "Closing the connection. Bye!"
    client.close                # 關閉客戶端連接
  end
}

在這個例子中，socket永久運行，而當server.accept接收到客戶端的連接時，一個新的線程被創(chuàng)建并立即開始處理請求。而主程序立即循環(huán)回，并等待新的連接。

微小的Web瀏覽器

我們可以使用socket庫來實現(xiàn)任何的 Internet 協(xié)議。以下代碼展示了如何獲取網(wǎng)頁的內容：

require 'socket'

host = 'www.w3cschool.cc'     # web服務器
port = 80                           # 默認 HTTP 端口
path = "/index.htm"                 # 想要獲取的文件地址

# 這是個 HTTP 請求
request = "GET #{path} HTTP/1.0\r\n\r\n"

socket = TCPSocket.open(host,port)  # 連接服務器
socket.print(request)               # 發(fā)送請求
response = socket.read              # 讀取完整的響應
# Split response at first blank line into headers and body
headers,body = response.split("\r\n\r\n", 2) 
print body                          # 輸出結果

要實現(xiàn)一個類似 web 的客戶端，你可以使用為 HTTP 預先構建的庫如Net::HTTP。

以下代碼與先前代碼是等效的：

require 'net/http'                  # 我們需要的庫
host = 'www.w3cschool.cc'           #  web 服務器
path = '/index.htm'                 # 我們想要的文件 

http = Net::HTTP.new(host)          # 創(chuàng)建連接
headers, body = http.get(path)      # 請求文件
if headers.code == "200"            # 檢測狀態(tài)碼
  print body                        
else                                
  puts "#{headers.code} #{headers.message}" 
end

以上我們只是簡單的為大家介紹 Ruby 中socket的應用，更多文檔請查看：Ruby Socket 庫和類方法

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