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图2.3 Socket通信流程图
2.3网络套接字（socket）的概念
Socket接口上TCP/IP网络应用程序接口（API），它提供了许多函数和例程，程序员可以使用它们来开发TCP/IP网络应用程序。
使用Socket接口进行网络通信的过程如图1-3所示，简要步骤如下： (1) 建立一个Socket.
(2) 按要求配置socket，将socket连接到远程主机或给socket指定以各本地协议端口。 (3) 按要求通过socket发送和接受数据。 (4) 关闭此socket。
这是通过Socket实现点对点通信需要掌握的4个编程要点。
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2.4多线程的概念
上述点对点通信的实现知识完成了主机进程与服务器进程之间的连接，建立连接的进程之间是一对一的联系，即主机的一个进程与服务器的一个进程之间建立的连接。而每个进程进行通信的环节都包括了发送信息和接口信息两个任务，这两个任务通过一个端口地址发送和接收。
对于多个并发的任务需要创建多个线程或线程去实现。使用一个进程去完成发送信息是没有问题的，因为发送总是主动的；而使用同一个进程再去完成接受信息去不一定会成功，因为接受信息是被动的，所以当没有信息可以接收时，该进程就会被阻塞，从而导致发送任务也一起被阻塞。同一个端口的发送和接收是两个并发任务，应该由两个不同的任务去分别完成信息的发送和接收。这样，当接收信息任务因没有信息而被阻塞时，不至于影响发送任务的执行。
那么，发送和接收两个任务是使用两个进程还是两个进程去完成呢？
在网络通信中，端口地址是以进程为单位进程分配的，而一个进程与外界的消息发送与接收必须通过分配给它的同一个端口进行。因此，不能通过创建进程方式来解决上诉问题，因为两个进程会分别对应两个不同的端口，而发送和接收必须使用同一端口。线程不是资源分配的单位，所以如果使用两个线程不会对线程分配新的端口。因此，本实验需要使用两个线程去分别完成发送和接收信息的任务，这两个线程共享其进程拥有的统一个端口地址。由于创建进程的进程本身会作为一个线程来调度，所以只需要再创建一个线程专门负责接收信息就可以了。
因此，对于从每个客户端发来的请求，服务器端都要创建相应的线程去接收并处理；同理，对于客户端而言，也要创建一个线程去读取服务器端发来的信息。
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3 系统设计
3.1 系统结构设计
本系统采用客户/服务器模型，在TCP/IP网络应用中，通信的两个进程间相互作用的主要模式是客户/服务器模式（Client/Server model），即客户向服务器发出服务请求，服务器接收到请求后，提供相应的服务。客户/服务器模式的建立基于以下两点：首先，建立网络的起因是网络中软硬件资源、运算能力和信息不均等，需要共享，从而造就拥有众多资源的主机提供服务，资源较少的客户请求服务这一非对等作用。其次，网间进程通信完全是异步的，相互通信的进程间既不存在父子关系，又不共享内存缓冲区，因此需要一种机制为希望通信的进程间建立联系，为二者的数据交换提供同步，这就是客户端/服务器模式的TCP/IP。在客户/服务器模型中，多个相互通信的计算机都作为客户端，与网络服务器进行连接，并通过服务器进行信息的传递[4]。所以多个客户端之间的通信就变为了客户端与服务端的通信。
服务器端和客户端的主要组成如下：
服务器端：套接字创建函数Socket()，端口绑定函数Bind()，套接口监听函数Listen(),接受连接函数Accept(),数据收发函数Read()和Write(),以及套接口关闭函数Close()。 客户端：套接口创建函数Socket()，套接口连接函数Connect()，数据收发函数Read()和Write(),以及套接口关闭函数Close()。
3.2通信设计
首先运行服务器端程序，通过Socket()函数会建立一个套接字，然后通过Bind()函数绑定一个端口，然后调用Listen()在套接字指定的端口上开始倾听，利用Accept()从完全建立连接的队列中接受一个连接，连接获得后使用Read()和Write()函数进行通信。通信结束后调用Close()关闭套接字描述符。
运行客户端的程序，调用Socket()函数建立一个套接字，使用Connect()函数与服务器端进行连接，连接完成后，使用Write()和Read()与服务器端进行通信，通信结束后调用close()关闭套接字描述符。
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4系统实现
4.1系统调用相关函数
(1)Socket()
作用：socket函数为客户机或服务器创建一个sokcet 格式：
int socket(int family,int type,int protocol); 参数说明：
Family：表示地址族，可以去AF_UNLX和AF_INT。
其中，AF_UNLX只能够用于单一的UNIX系统进程间通信;AF_INT是针对Internet的，因而可以允许在远程主机之间通信，实验中使用AF_INT。
Type：网络程序所采用的通信协议，可以取SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM。其中，SOCK_STREAM表明使用的是TCP协议，这样提供按顺序、可靠、双向、面向连接的比特流；SOCKE_DGRAM表明使用的是UDP协议，这样只会提供定长、不可靠、无连接的通信。 (2)bind( ) 格式：
int bind(int sockfd,struct sockaddr *addr,int addrlen); 参数说明：
Sockfd：socket的文件描述符号。
Sockaddr：表示名字所用的一个数据结构，用来保存地址(包括IP地址和端口) Addrlen:设置结构大小长度。 (3)listen() 格式：
int listen(int sockfd, int backlog);
作用：监听连接信号，和accepted函数合同。 参数说明：
Sockfd：表示socket调用返回的文件描述符。
Backlog：表示接入队列允许的连接数目，大多数系统允许20个，也可以子定义5～10个。 (4)accept()
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