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窺探Socket監(jiān)聽的秘密

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「盼盼編程」，作者盼盼編程。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系盼盼編程公眾號。

員工經(jīng)過長期磨合與沉淀，具備了協(xié)作精神，得以通過團(tuán)隊(duì)的力量開發(fā)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。成都創(chuàng)新互聯(lián)公司堅(jiān)持“專注、創(chuàng)新、易用”的產(chǎn)品理念，因?yàn)椤皩Ｗ⑺詫I(yè)、創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站所以易用所以簡單”。公司專注于為企業(yè)提供成都網(wǎng)站制作、網(wǎng)站設(shè)計(jì)、微信公眾號開發(fā)、電商網(wǎng)站開發(fā)，微信小程序開發(fā)，軟件按需策劃等一站式互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)服務(wù)。

socket用listen函數(shù)監(jiān)聽，listen從英語上理解就是一個(gè)"聽"函數(shù)，實(shí)際上它也就是這個(gè)意思。

我們來看unix網(wǎng)絡(luò)編程這本書是怎樣對它的解釋：listen函數(shù)把一個(gè)未連接的套接字轉(zhuǎn)換成一個(gè)被動(dòng)套接字，指示內(nèi)核應(yīng)該接受指向該套接字的鏈接請求。

該函數(shù)有2個(gè)參數(shù)，第一個(gè)我就不說了，第二參數(shù)規(guī)定了內(nèi)核為相應(yīng)套接字排隊(duì)的最大連接個(gè)數(shù)。只看這些理論搞的人稀里糊涂，我們還是來測一下。

 
 
    
  
  
  1. [mapan@localhost test]$ ls 
    2. 
  
  
  2. client.cpp  makefile  server.cpp 
    3. 
  
  
  3. [mapan@localhost test]$  
    4. 
  
  
  4. [mapan@localhost test]$ cat server.cpp  
    5. 
  
  
  5. #include  
    6. 
  
  
  6. #include  
    7. 
  
  
  7. #include  
    8. 
  
  
  8. #include  
    9. 
  
  
  9. #include  
    10. 
  
  
  10. #include  
    11. 
  
  
  11. #include  
    12. 
  
  
  12. #include  
    13. 
  
  
  13. #include  
    14. 
  
  
  14. #include  
    15. 
  
  
  15. #include  
    16. 
  
  
  16. #include  
    17. 
  
  
  17. #include  
    18. 
  
  
  18. #include  
    19. 
  
  
  19. #include  
    20. 
  
  
  20. #include  
    21. 
  
  
  21. #include  
    22. 
  
  
  22. #include  
    23. 
  
  
  23. #include  
    24. 
  
  
  24. #include  
    25. 
  
  
  25. #define MAXLINE 4096 
    26. 
  
  
  26.  
    27. 
  
  
  27.  
    28. 
  
  
  28.  
    29. 
  
  
  29. void main() 
    30. 
  
  
  30. { 
    31. 
  
  
  31.    int listenfd,connfd; 
    32. 
  
  
  32.    socklen_t  clilen; 
    33. 
  
  
  33.    struct sockaddr_in cliaddr,servaddr; 
    34. 
  
  
  34.  
    35. 
  
  
  35.    listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 
    36. 
  
  
  36.    bzero(&servaddr,sizeof(servaddr)); 
    37. 
  
  
  37.  
    38. 
  
  
  38.    servaddr.sin_family=AF_INET; 
    39. 
  
  
  39.    servaddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; 
    40. 
  
  
  40.    servaddr.sin_port=htons(8888); 
    41. 
  
  
  41.  
    42. 
  
  
  42.    bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr));   
    43. 
  
  
  43.    listen(listenfd,1); 
    44. 
  
  
  44.  
    45. 
  
  
  45.    getchar(); 
    46. 
  
  
  46.    connfd=accept(listenfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&clilen); 
    47. 
  
  
  47.  
    48. 
  
  
  48.  
    49. 
  
  
  49.  
    50. 
  
  
  50.    close(connfd); 
    51. 
  
  
  51.    close(listenfd); 
    52. 
  
  
  52. } 
    53. 
  
  
  53. [mapan@localhost test]$ cat client.cpp  
    54. 
  
  
  54. #include  
    55. 
  
  
  55. #include  
    56. 
  
  
  56. #include  
    57. 
  
  
  57. #include  
    58. 
  
  
  58. #include  
    59. 
  
  
  59. #include  
    60. 
  
  
  60. #include  
    61. 
  
  
  61. #include  
    62. 
  
  
  62. #include  
    63. 
  
  
  63. #include  
    64. 
  
  
  64. #include  
    65. 
  
  
  65. #include  
    66. 
  
  
  66. #include  
    67. 
  
  
  67. #include  
    68. 
  
  
  68. #include  
    69. 
  
  
  69. #include  
    70. 
  
  
  70. #include  
    71. 
  
  
  71. #include  
    72. 
  
  
  72. #include  
    73. 
  
  
  73. #include  
    74. 
  
  
  74. #define MAXLINE 4096 
    75. 
  
  
  75.  
    76. 
  
  
  76.  
    77. 
  
  
  77. void main() 
    78. 
  
  
  78. { 
    79. 
  
  
  79.    int sockfd; 
    80. 
  
  
  80.    struct sockaddr_in servaddr; 
    81. 
  
  
  81.  
    82. 
  
  
  82.  
    83. 
  
  
  83.    sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 
    84. 
  
  
  84.    bzero(&servaddr,sizeof(servaddr)); 
    85. 
  
  
  85.    servaddr.sin_family=AF_INET; 
    86. 
  
  
  86.    servaddr.sin_port=htons(8888); 
    87. 
  
  
  87.    servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); 
    88. 
  
  
  88.  
    89. 
  
  
  89.    int ret=connect(sockfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)); 
    90. 
  
  
  90.    getchar(); 
    91. 
  
  
  91.  
    92. 
  
  
  92.    close(sockfd); 
    93. 
  
  
  93. } 
    94. 
  
  
  94. [mapan@localhost test]$ cat makefile  
    95. 
  
  
  95. all:server client 
    96. 
  
  
  96.  
    97. 
  
  
  97. server.o:server.cpp 
    98. 
  
  
  98.   g++ -c server.cpp 
    99. 
  
  
  99. client.o:client.cpp 
    100. 
  
  
  100.   g++ -c client.cpp 
    101. 
  
  
  101. server:server.o 
    102. 
  
  
  102.   g++ -o server server.o 
    103. 
  
  
  103. client:client.o 
    104. 
  
  
  104.   g++ -o client client.o 
    105. 
  
  
  105.  
    106. 
  
  
  106. clean: 
    107. 
  
  
  107.   rm -f server client *.o 
    108. 
  
  
  108. [mapan@localhost test]$ 
    109.

請注意上面的服務(wù)端中，我是沒有調(diào)用accept函數(shù)的，直接調(diào)用getchar()了,跑起來。

 
 
    
  
  
  1. [mapan@localhost test]$ make 
    2. 
  
  
  2. g++ -c server.cpp 
    3. 
  
  
  3. g++ -o server server.o 
    4. 
  
  
  4. g++ -c client.cpp 
    5. 
  
  
  5. g++ -o client client.o 
    6. 
  
  
  6. [mapan@localhost test]$ ./server  
    7. 
  
  
  7.  
    8. 
  
  
  8. 服務(wù)度開啟，然后新打開一個(gè)窗口開啟客戶端。 
    9. 
  
  
  9. [mapan@localhost TCP]$ cd ../test/ 
    10. 
  
  
  10. [mapan@localhost test]$  
    11. 
  
  
  11. [mapan@localhost test]$ ./client 127.0.0.1 
    12.

查看網(wǎng)絡(luò)：

 
 
    
  
  
  1. [mapan@localhost test]$ netstat -na | grep 8888 
    2. 
  
  
  2. tcp        0      0 0.0.0.0:8888                0.0.0.0:*                   LISTEN       
    3. 
  
  
  3. tcp        0      0 127.0.0.1:34846             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
    4. 
  
  
  4. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34846             ESTABLISHED  
    5. 
  
  
  5. [mapan@localhost test]$ 
    6.

看，已經(jīng)建立起一個(gè)連接了。但是我們沒有調(diào)用accept函數(shù)，連接還是建立起來了，這說說明accept函數(shù)和TCP三次握手沒啥關(guān)系，這也是一個(gè)知識盲點(diǎn)。好，在開啟一個(gè)新窗口運(yùn)行客戶端，查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。(新開窗口運(yùn)行客戶端同上，這里就不用代碼演示了)

 
 
    
  
  
  1. [mapan@localhost test]$ netstat -na | grep 8888 
    2. 
  
  
  2. tcp        0      0 0.0.0.0:8888                0.0.0.0:*                   LISTEN       
    3. 
  
  
  3. tcp        0      0 127.0.0.1:34846             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
    4. 
  
  
  4. tcp        0      0 127.0.0.1:34848             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
    5. 
  
  
  5. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34846             ESTABLISHED  
    6. 
  
  
  6. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34848             ESTABLISHED 
    7.

看，又建立起一個(gè)連接。在運(yùn)行一個(gè)客戶端，看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。

 
 
    
  
  
  1. [mapan@localhost test]$ netstat -na | grep 8888 
    2. 
  
  
  2. tcp        0      0 0.0.0.0:8888                0.0.0.0:*                   LISTEN       
    3. 
  
  
  3. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34850             SYN_RECV     
    4. 
  
  
  4. tcp        0      0 127.0.0.1:34846             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
    5. 
  
  
  5. tcp        0      0 127.0.0.1:34848             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
    6. 
  
  
  6. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34846             ESTABLISHED  
    7. 
  
  
  7. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34848             ESTABLISHED  
    8. 
  
  
  8. tcp        0      0 127.0.0.1:34850             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED 
    9.

當(dāng)?shù)谌齻€(gè)客戶端連接進(jìn)來的時(shí)候，出現(xiàn)了一個(gè)SYN_RECV，這標(biāo)明第三個(gè)客戶端沒有與服務(wù)端建立連接。

我們listen函數(shù)設(shè)置的監(jiān)聽隊(duì)列為1，那么監(jiān)聽隊(duì)列塞了2個(gè)之后就沒有往里面塞了。這下大概懂了listen函數(shù)第二個(gè)參數(shù)的意義了吧，當(dāng)參數(shù)為1的時(shí)候只能監(jiān)聽2個(gè)套接字，這應(yīng)該是從0開始數(shù)的。

為什么是大概呢?其實(shí)unix網(wǎng)絡(luò)編程上是這樣說的：listen函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)是ESTABLISHED和SYN_RECV之和，只是在監(jiān)聽隊(duì)列沒有滿的情況下，SYN_RECV狀態(tài)不容易重現(xiàn)。這時(shí)候在服務(wù)度輸入一個(gè)字符會有啥效果呢?

答案告訴你，就是那個(gè)SYN_RECV狀態(tài)變成ESTABLISHED了，這也是 accept函數(shù)的作用。accept函數(shù)會將已完成連接隊(duì)列中的對頭項(xiàng)返回給進(jìn)程，所以SYN_RECV變成ESTABLISHED了。這個(gè)現(xiàn)象留給大家去實(shí)踐一下吧，只有自己實(shí)踐出來的東西才是自己的。


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