1. 關(guān)于Socket 與 WebSocket基本概念

關(guān)于Socket

我們都知道socket是套接字，描述ip地址和端口，它本身并不是協(xié)議，而是一個調(diào)用接口，為了大家直接使用更底層的協(xié)議（TCP或UDP），是對TCP/IP 或 UDP/IP的封裝。socket處于網(wǎng)絡(luò)層中的第五層，是一個抽象層。

關(guān)于WebSocket

websocket是一個協(xié)議，是基于http協(xié)議的，是建立在TCP連接之上的，是應(yīng)用層上的一個應(yīng)用層協(xié)議，和socket不是一個概念。
它實現(xiàn)了瀏覽器與服務(wù)器全雙工(full-duplex)通信——允許服務(wù)器主動發(fā)送信息給客戶端

WebSocket的特點

（1）建立在 TCP 協(xié)議之上，服務(wù)器端的實現(xiàn)比較容易。
（2）與 HTTP 協(xié)議有著良好的兼容性。默認端口也是80和443，并且握手階段采用 HTTP 協(xié)議，因此握手時不容易屏蔽，能通過各種 HTTP 代理服務(wù)器。
（3）數(shù)據(jù)格式比較輕量，性能開銷小，通信高效。
（4）可以發(fā)送文本，也可以發(fā)送二進制數(shù)據(jù)。
（5）沒有同源限制，客戶端可以與任意服務(wù)器通信。
（6）協(xié)議標識符是ws（如果加密，則為wss），服務(wù)器網(wǎng)址就是 URL

WebSocket和HTTP協(xié)議

WebSocket 是 HTML5 開始提供的一種在單個 TCP 連接上進行全雙工通訊的協(xié)議。
HTTP 協(xié)議是一種無狀態(tài)的、無連接的、單向的應(yīng)使用層協(xié)議。它采使用了請求/響應(yīng)模型。通信請求只能由用戶端發(fā)起，服務(wù)端對請求做出應(yīng)答解決。這種通信模型有一個弊端：HTTP 協(xié)議無法實現(xiàn)服務(wù)器主動向用戶端發(fā)起消息。這種單向請求的特點，注定了假如服務(wù)器有連續(xù)的狀態(tài)變化，用戶端要獲知就非常麻煩。大多數(shù) Web 應(yīng)使用程序?qū)⑼ㄟ^頻繁的異步JavaScript和XML（AJAX）請求實現(xiàn)長輪詢。輪詢的效率低，非常白費資源（由于必需不停連接，或者者 HTTP 連接始終打開）。
WebSocket 連接允許用戶端和服務(wù)器之間進行全雙工通信，以便任一方都可以通過建立的連接將數(shù)據(jù)推送到另一端。WebSocket 只要要建立一次連接，即可以一直保持連接狀態(tài)。這相比于輪詢方式的不停建立連接顯然效率要大大提高。

WebSocket與Socket的關(guān)系

Socket其實并不是一個協(xié)議，而是為了方便用TCP或者UDP而籠統(tǒng)出來的一層，是位于應(yīng)使用層和傳輸控制層之間的一組接口。是應(yīng)使用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件籠統(tǒng)層，它是一組接口。在設(shè)計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議族隱藏在Socket接口后面，對使用戶來說，一組簡單的接口就是一律，讓Socket去組織數(shù)據(jù)，以符合指定的協(xié)議。當(dāng)兩臺主機通信時，必需通過Socket連接，Socket則利使用TCP/IP協(xié)議建立TCP連接。TCP連接則更依靠于底層的IP協(xié)議，IP協(xié)議的連接則依賴于鏈路層等更低層次。
WebSocket則是一個典型的應(yīng)使用層協(xié)議。
區(qū)別是Socket是傳輸控制層協(xié)議，WebSocket是應(yīng)使用層協(xié)議

2. WebSocket框架

SocketRocket

SocketRocket是facebook封裝的websocket開源庫，采用純Objective-C編寫。
使用者需要自己實現(xiàn)心跳機制，以及適配斷網(wǎng)重連等情況

SocketIO

SocketIO將WebSocket、AJAX和其它的通信方式全部封裝成了統(tǒng)一的通信接口，也就是說，我們在使用SocketIO時，不用擔(dān)心兼容問題，底層會自動選用最佳的通信方式。因此說，WebSocket是SocketIO的一個子集。
另外，如果后端采用的是原生WebSocket，不建議大家使用SocketIO。
因為SocketIO定制了專有的協(xié)議，并不是純粹的WebSocket，可能會遭遇適配問題。
不過，SocketIO的API極其易用！?。?/p>

Starscream

采用Swift編寫

3. iOS端利用SocketRocket實現(xiàn)WebSocket連接

3.1 SocketRocket 集成

使用cocoapods

只需要在podfile文件中加入pod 'SocketRocket'，然后執(zhí)行pod install就可以了

使用Socket源碼

• 添加SocketRocket源碼文件
• 添加依賴庫
  在Build Phases -> Link Binary With Libraries里加入如下frameworks：
  libicucore.dylib
  CFNetwork.framework
  Security.framework
  Foundation.framework

3.2 SocketRocket 使用

直接上代碼

XTWebSocket.h

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <UIKit/UIKit.h>
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@protocol XTWebSocketDelegate <NSObject>
@optional
- (void)xtWebSocketDidReceiveMessage:(NSString *)message;
@end

@interface XTWebSocket : NSObject
@property (nonatomic,weak) id <XTWebSocketDelegate> delegate;
- (instancetype)initWithServerIp:(NSString *__nullable)serverIp;
- (void)connectWebSocket;
- (void)closeWebSocket;

- (void)sendMsg:(NSString *)msg;

@end
NS_ASSUME_NONNULL_END

XTWebSocket.m

#import "XTWebSocket.h"
#import "SRWebSocket.h"
#import "AFNetworkReachabilityManager.h"

static int const kHeartbeatDuration = 3*60;
static NSString *kDefaultWebSocketUrl = @"ws://";

@interface XTWebSocket ()<SRWebSocketDelegate>
@property (nonatomic,strong) SRWebSocket *socket;
@property (strong, nonatomic) NSTimer *heatBeat;
@property (assign, nonatomic) NSTimeInterval reConnectTime;

@property (nonatomic,strong) NSString *serverIpString;

@property (nonatomic,assign) BOOL autoReconnect;
@end

@implementation XTWebSocket

- (instancetype)initWithServerIp:(NSString *__nullable)serverIp {
    if (self = [super init]) {
        if (!serverIp) {
            self.serverIpString = kDefaultWebSocketUrl;
        }else{
            self.serverIpString = serverIp;
        }
        [self addNoti];

    }
    return self;
}

#pragma mark - Public -
- (void)connectWebSocket {
    self.autoReconnect = YES;
    [self initWebSocket];
}
- (void)closeWebSocket {
    self.autoReconnect = NO;
    [self close];
}

- (void)sendMsg:(NSString *)msg {
    if (self.socket && self.socket.readyState == SR_OPEN) {
        // 只有在socket狀態(tài)為SR_OPEN 時，才可以發(fā)送消息
        // 在socket狀態(tài)不為SR_OPEN，可以將消息放進隊列里，在websocket連上時，再發(fā)送
        [self.socket sendString:msg error:nil];
    }
}

#pragma mark - Private -

#pragma mark -- WebSocket
//初始化 WebSocket
- (void)initWebSocket{
    if (_socket) {
        return;
    }
    
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:self.serverIpString];
    //請求
    NSMutableURLRequest *request = [[NSMutableURLRequest alloc]initWithURL:url cachePolicy:NSURLRequestUseProtocolCachePolicy timeoutInterval:10];
    //初始化請求`
    _socket = [[SRWebSocket alloc] initWithURLRequest:request];
    //代理協(xié)議`
    _socket.delegate = self;
    //直接連接
    [_socket open];
}


#pragma mark - NOTI  -
- (void)addNoti {
    // 監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)變化
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(handleNetWorkStatusChanged) name:@"XTNOTICE_NETWORK_STATUS_CHANGED" object:nil];
    
}

// 網(wǎng)絡(luò)變化
- (void)handleNetWorkStatusChanged {
    // 斷網(wǎng)時，關(guān)閉websocket
    if(![AFNetworkReachabilityManager sharedManager].reachable){
        [self close];
    }else{
        // 網(wǎng)絡(luò)連上時，重新連接websocket
        if ((self.socket.readyState == SR_OPEN || self.socket.readyState == SR_CONNECTING) && self.socket) {
            return;
        }
        [self reConnect];
    }
}

#pragma mark - Heart Timer -
//?；顧C制 探測包
- (void)startHeartbeat {
    self.heatBeat = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:kHeartbeatDuration target:self selector:@selector(heartbeatAction) userInfo:nil repeats:YES];
    [self.heatBeat setFireDate:[NSDate distantPast]];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:_heatBeat forMode:NSRunLoopCommonModes];
}


//斷開連接時銷毀心跳
- (void)destoryHeartbeat{
    [self.heatBeat invalidate];
    self.heatBeat = nil;
}

// 發(fā)送心跳
- (void)heartbeatAction {
    if (self.socket.readyState == SR_OPEN) {
        [self.socket sendString:@"heart" error:nil];
        NSLog(@"XTWebSocket heartbeatAction");
    }
}


//重連機制
- (void)reConnect{
    if (!self.autoReconnect) {
        return;
    }
    
    //每隔一段時間重連一次
    // 重連間隔時間 可以根據(jù)業(yè)務(wù)調(diào)整
    if (_reConnectTime > 60) {
        _reConnectTime = 60;
    }
    
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(_reConnectTime * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        self.socket = nil;
        [self initWebSocket];
    });
    
    if (_reConnectTime == 0) {
        _reConnectTime = 2;
    }else{
        _reConnectTime *= 2;
    }
}

- (void)resetConnectTime {
    self.reConnectTime = 0;
}

// 關(guān)閉Socket
- (void)close {
    [self destoryHeartbeat];
    [self.socket close];
    self.socket = nil;
    [self resetConnectTime];
}

#pragma mark -- SRWebSocketDelegate
//收到服務(wù)器消息是回調(diào)
- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didReceiveMessage:(id)message{
    NSLog(@"XTWebSocket didReceiveMessage：%@",message);
    if ([message isKindOfClass:[NSString class]]) {
        NSString *msg = (NSString *)message;
        if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(xtWebSocketDidReceiveMessage:)]) {
            [self.delegate xtWebSocketDidReceiveMessage:msg];
        }
    }
}

//連接成功
- (void)webSocketDidOpen:(SRWebSocket *)webSocket{
    NSLog(@"XTWebSocket DidOpen");
    [self resetConnectTime];
    [self startHeartbeat];
    
    // 下面邏輯，根據(jù)業(yè)務(wù)情況處理
    if (self.socket != nil) {
        // 只有 SR_OPEN 開啟狀態(tài)才能調(diào) send 方法啊，不然要崩
        if (_socket.readyState == SR_OPEN) {
            NSString *jsonString = @"{\"sid\": \"13b313a3-fea9-4e28-9e56-352458f7007f\"}";
            [_socket sendString:jsonString error:nil];  //發(fā)送數(shù)據(jù)包

        } else if (_socket.readyState == SR_CONNECTING) {
            NSLog(@"正在連接中，重連后其他方法會去自動同步數(shù)據(jù)");
            // 每隔2秒檢測一次 socket.readyState 狀態(tài)，檢測 10 次左右
            // 只要有一次狀態(tài)是 SR_OPEN 的就調(diào)用 [ws.socket send:data] 發(fā)送數(shù)據(jù)
            // 如果 10 次都還是沒連上的，那這個發(fā)送請求就丟失了，這種情況是服務(wù)器的問題了，小概率的
            // 代碼有點長，我就寫個邏輯在這里好了
            
        } else if (_socket.readyState == SR_CLOSING || _socket.readyState == SR_CLOSED) {
            // websocket 斷開了，調(diào)用 reConnect 方法重連
        }
    }
}


//連接失敗的回調(diào)
- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didFailWithError:(NSError *)error{
    NSLog(@"XTWebSocket didFailWithError %@",error);
    // 1.判斷當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如果斷網(wǎng)了就不要連了，等待網(wǎng)絡(luò)到來，在發(fā)起重連
    // 2.判斷調(diào)用層是否需要連接，例如用戶都沒在聊天界面，連接上去浪費流量
    
    if (error.code == 50 || ![AFNetworkReachabilityManager sharedManager].reachable) {
        // 網(wǎng)絡(luò)異常不重連
        return;
    }
    [self reConnect];
}

//連接斷開的回調(diào)
- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didCloseWithCode:(NSInteger)code reason:(NSString *)reason wasClean:(BOOL)wasClean{
    NSLog(@"XTWebSocket Close code %ld reason %@",(long)code,reason);
    // 連接斷開時，自動重連
    // 是否重連可根據(jù)具體業(yè)務(wù)處理
    if (![AFNetworkReachabilityManager sharedManager].reachable) {
        return;
    }
    [self reConnect];
}

- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didReceivePong:(NSData *)pongPayload {
    NSLog(@"XTWebSocket Pong");
}

#pragma mark - 其他 -
- (void)dealloc {
    NSLog(@"LFC: dealloc: %@", self);
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self];
}

@end