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Perl Socket 編程

Socket又稱"套接字"，應(yīng)用程序通常通過(guò)"套接字"向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請(qǐng)求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，使主機(jī)間或者一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的進(jìn)程間可以通訊。

本章節(jié)我們?yōu)榇蠹医邮?Perl 語(yǔ)言中如何使用 Socket 服務(wù)。

創(chuàng)建服務(wù)端

使用 socket 函數(shù)來(lái)創(chuàng)建 socket服務(wù)。
使用 bind 函數(shù)綁定端口。
使用 listen 函數(shù)監(jiān)聽(tīng)端口。
使用 accept 函數(shù)接收客戶端請(qǐng)求。

創(chuàng)建客戶端

使用 socket 函數(shù)來(lái)創(chuàng)建 socket 服務(wù)。
使用 connect 函數(shù)連接到 socket 服務(wù)端。

以下圖表演示了客戶端與服務(wù)端之間的通信流程：

服務(wù)端 socket 函數(shù)

socket 函數(shù)

Perl 中，我們用 socket（）函數(shù)來(lái)創(chuàng)建套接字，語(yǔ)法格式如下：

socket( SOCKET, DOMAIN, TYPE, PROTOCOL );

參數(shù)解析：

DOMAIN 創(chuàng)建的套接字指定協(xié)議集。例如：
- AF_INET 表示IPv4網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
- AF_INET6 表示IPv6
- AF_UNIX 表示本地套接字（使用一個(gè)文件）
TYPE 套接字類型可以根據(jù)是面向連接的還是非連接分為SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM
PROTOCOL 應(yīng)該是 (getprotobyname('tcp'))[2]。指定實(shí)際使用的傳輸協(xié)議。

所以 socket 函數(shù)調(diào)用方式如下：

use Socket     # 定義了 PF_INET 和 SOCK_STREAM

socket(SOCKET,PF_INET,SOCK_STREAM,(getprotobyname('tcp'))[2]);

bind() 函數(shù)

使用 bind() 為套接字分配一個(gè)地址：

bind( SOCKET, ADDRESS );

SOCKET 一個(gè)socket的描述符。 ADDRESS 是 socket 地址 ( TCP/IP ) 包含了三個(gè)元素:

地址簇 (TCP/IP, 是 AF_INET, 在你系統(tǒng)上可能是 2)
端口號(hào) (例如 21)
網(wǎng)絡(luò)地址 (例如 10.12.12.168)

使用socket()創(chuàng)建套接字后，只賦予其所使用的協(xié)議，并未分配地址。在接受其它主機(jī)的連接前，必須先調(diào)用bind()為套接字分配一個(gè)地址。

簡(jiǎn)單實(shí)例如下：

use Socket        # 定義了 PF_INET 和 SOCK_STREAM

$port = 12345;    # 監(jiān)聽(tīng)的端口
$server_ip_address = "10.12.12.168";
bind( SOCKET, pack_sockaddr_in($port, inet_aton($server_ip_address)))
   or die "無(wú)法綁定端口! \n";

or die 在綁定地址失敗后執(zhí)行。

通過(guò)設(shè)置 setsockopt() 可選項(xiàng) SO_REUSEADDR 設(shè)置端口可立即重復(fù)使用。

pack_sockaddr_in() 函數(shù)將地址轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制格式。

listen() 函數(shù)

當(dāng)socket和一個(gè)地址綁定之后，listen()函數(shù)會(huì)開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)可能的連接請(qǐng)求。然而，這只能在有可靠數(shù)據(jù)流保證的時(shí)候使用：

listen( SOCKET, QUEUESIZE );

SOCKET : 一個(gè)socket的描述符。

QUEUESIZE : 是一個(gè)決定監(jiān)聽(tīng)隊(duì)列大小的整數(shù)，當(dāng)有一個(gè)連接請(qǐng)求到來(lái)，就會(huì)進(jìn)入此監(jiān)聽(tīng)隊(duì)列；當(dāng)一個(gè)連接請(qǐng)求被accept()接受，則從監(jiān)聽(tīng)隊(duì)列中移出；當(dāng)隊(duì)列滿后，新的連接請(qǐng)求會(huì)返回錯(cuò)誤。

一旦連接被接受，返回0表示成功，錯(cuò)誤返回-1。

accept() 函數(shù)

accept() 函數(shù)接受請(qǐng)求的socket連接。如果成功則返回壓縮形式的網(wǎng)絡(luò)地址，否則返回FALSE：

accept( NEW_SOCKET, SOCKET );

SOCKET : 一個(gè)socket的描述符。

ADDRESS : ADDRESS 是 socket 地址 ( TCP/IP ) 包含了三個(gè)元素:

地址簇 (TCP/IP, 是 AF_INET, 在你系統(tǒng)上可能是 2)
端口號(hào) (例如 21)
網(wǎng)絡(luò)地址 (例如 10.12.12.168)

accept() 通常應(yīng)用在無(wú)限循環(huán)當(dāng)中：

while(1) {
   accept( NEW_SOCKET, SOCKT );
   .......
}

以上實(shí)例可以實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)客戶端的請(qǐng)求。

客戶端函數(shù)

connect() 函數(shù)

connect()系統(tǒng)調(diào)用為一個(gè)套接字設(shè)置連接，參數(shù)有文件描述符和主機(jī)地址。

connect( SOCKET, ADDRESS );

以下創(chuàng)建一個(gè)連接到服務(wù)端 socket 的實(shí)例：

$port = 21;    #  ftp 端口
$server_ip_address = "10.12.12.168";
connect( SOCKET, pack_sockaddr_in($port, inet_aton($server_ip_address)))
    or die "無(wú)法綁定端口! \n";

完整實(shí)例

接下來(lái)我們通過(guò)一個(gè)完整實(shí)例來(lái)了解下所有 socket 函數(shù)的應(yīng)用：

服務(wù)端 server.pl 代碼：

#!/usr/bin/perl -w
# Filename : server.pl

use strict;
use Socket;

# 使用端口 7890 作為默認(rèn)值
my $port = shift || 7890;
my $proto = getprotobyname('tcp');
my $server = "localhost";  # 設(shè)置本地地址

# 創(chuàng)建 socket, 端口可重復(fù)使用，創(chuàng)建多個(gè)連接
socket(SOCKET, PF_INET, SOCK_STREAM, $proto)
   or die "無(wú)法打開(kāi) socket $!\n";
setsockopt(SOCKET, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
   or die "無(wú)法設(shè)置 SO_REUSEADDR $!\n";

# 綁定端口并監(jiān)聽(tīng)
bind( SOCKET, pack_sockaddr_in($port, inet_aton($server)))
   or die "無(wú)法綁定端口 $port! \n";

listen(SOCKET, 5) or die "listen: $!";
print "訪問(wèn)啟動(dòng)：$port\n";

# 接收請(qǐng)求
my $client_addr;
while ($client_addr = accept(NEW_SOCKET, SOCKET)) {
   # send them a message, close connection
   my $name = gethostbyaddr($client_addr, AF_INET );
   print NEW_SOCKET "我是來(lái)自服務(wù)端的信息";
   print "Connection recieved from $name\n";
   close NEW_SOCKET;
}

打開(kāi)一個(gè)終端，執(zhí)行以下代碼：

$ perl sever.pl
訪問(wèn)啟動(dòng)：7890

客戶端 client.pl 代碼：

#!/usr/bin/perl -w
# Filename : client.pl

use strict;
use Socket;

# 初始化地址與端口
my $host = shift || 'localhost';
my $port = shift || 7890;
my $server = "localhost";  # 主機(jī)地址

# 創(chuàng)建 socket 并連接
socket(SOCKET,PF_INET,SOCK_STREAM,(getprotobyname('tcp'))[2])
   or die "無(wú)法創(chuàng)建 socket $!\n";
connect( SOCKET, pack_sockaddr_in($port, inet_aton($server)))
   or die "無(wú)法連接：port $port! \n";

my $line;
while ($line = <SOCKET>) {
        print "$line\n";
}
close SOCKET or die "close: $!";

打開(kāi)另外一個(gè)終端，執(zhí)行以下代碼：

$ perl client.pl
我是來(lái)自服務(wù)端的信息