Ruby Socket 程式設計

Ruby提供了兩個層級存取網路的服務，在底層你可以存取作業系統，它可以讓你實現客戶端和伺服器為面向連線和無連線協定的基本套接字支援。

Ruby 統一支援應用程式的網路協議，如FTP、HTTP等。

不管是高層的還是底層的。 ruby提供了一些基本類，讓你可以使用TCP,UDP,SOCKS等很多協定交互，而不必拘泥在網路層。這些類別也提供了輔助類，讓你可以輕鬆的對伺服器進行讀寫。

接下來就讓我們來學習如何進行Ruby Socket 程式設計

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什麼是Sockets

應用程式透過傳輸層進行資料通訊時，TCP和UDP會遇到同時為多個應用程式進程提供並發服務的問題。多個TCP連接或多個應用程式進程可能需要 透過同一個TCP協定連接埠傳輸資料。為了區別不同的應用程式進程和連接，許多電腦作業系統為應用程式與TCP／IP協定交互提供了稱為套接字 (Socket)的接口，區分不同應用程式進程間的網路通訊和連接。

產生套接字，主要有3個參數：通訊的目的IP位址、使用的傳輸 層協定(TCP或UDP)和使用的連接埠號碼。 Socket原意是"插座"。透過將這3個參數結合起來，與一個"插座"Socket綁定，應用層就可以和傳輸 層透過套接字接口，區分來自不同應用程式進程或網路連接的通信，實現資料傳輸的並發服務。

Sockets 詞彙解析：

選項	描述
domain	指明所使用的協定族，通常為PF_INET, PF_UNIX, PF_X25, 等等。
type	指定socket的類型：SOCK_STREAM 或SOCK_DGRAM，Socket介面也定義了原始Socket（SOCK_RAW），允許程式使用低層協定
protocol	通常賦值0。
hostname	網路介面的識別碼： 字串, 可以是主機名稱或IP位址 字串"<broadcast>", 指定INADDR_BROADCAST 位址。 0 長度的字串, 指定INADDR_ANY #一個整數，解釋為主機位元組順序的二進位位址。
port	port是連接埠的編號，每個伺服器都會監聽客戶端連接的一個或多個連接埠號，一個連接埠號碼可以是Fixnum 的連接埠號碼, 包含了伺服器名稱和連接埠。

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簡單的客戶端

以下我們透過給定的主機和連接埠編寫了一個簡單的客戶端實例，Ruby TCPSocket 類別提供了 open 方法來開啟一個 socke。

TCPSocket.open(hosname, port ) 開啟一個 TCP 連線。

一旦你打開 Socket 連接，你可以像 IO 物件一樣讀取它，完成後，你需要像關閉檔案一樣關閉該連接。

以下實例示範如何連接到一個指定的主機，並從socket 讀取數據，最後關閉socket：

require 'socket'      # Sockets 是标准库

hostname = 'localhost'
port = 2000

s = TCPSocket.open(hostname, port)

while line = s.gets   # 从 socket 中读取每行数据
  puts line.chop      # 打印到终端
end
s.close               # 关闭 socket

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簡單的服務

Ruby中可以使用TCPServer  類來寫個簡單的服務。 TCPServer 物件是 TCPSocket 的工廠物件。

現在我們使用 TCPServer.open(hostname, port) 來建立一個 TCPServer  物件。

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

require 'socket'               # 获取socket标准库

server = TCPServer.open(2000)  # Socket 监听端口为 2000
loop {                         # 永久运行服务
  client = server.accept       # 等待客户端连接
  client.puts(Time.now.ctime)  # 发送时间到客户端
  client.puts "Closing the connection. Bye!"
  client.close                 # 关闭客户端连接
}

現在，在伺服器上執行以上程式碼，查看效果。

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多客戶端TCP服務

在網路上，大多服務都有大量的客戶端連線。

Ruby的Thread類別可以輕鬆建立多執行緒服務，一個執行緒執行客戶端的連接，而主執行緒在等待更多的連接。

require 'socket'                # 获取socket标准库

server = TCPServer.open(2000)   # Socket 监听端口为 2000
loop {                          # 永久运行服务
  Thread.start(server.accept) do |client|
    client.puts(Time.now.ctime) # 发送时间到客户端
	client.puts "Closing the connection. Bye!"
    client.close                # 关闭客户端连接
  end
}

在這個例子中，socket永久運行，而當server.accept接收到客戶端的連線時，一個新的執行緒被建立並立即開始處理請求。而主程式立即循環回，並等待新的連線。

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微小的網頁瀏覽器

我們可以使用socket函式庫來實作任何的 Internet 協定。以下程式碼顯示如何取得網頁的內容：

require 'socket'
 
host = 'www.w3cschool.cc'     # web服务器
port = 80                           # 默认 HTTP 端口
path = "/index.htm"                 # 想要获取的文件地址

# 这是个 HTTP 请求
request = "GET #{path} HTTP/1.0\r\n\r\n"

socket = TCPSocket.open(host,port)  # 连接服务器
socket.print(request)               # 发送请求
response = socket.read              # 读取完整的响应
# Split response at first blank line into headers and body
headers,body = response.split("\r\n\r\n", 2) 
print body                          # 输出结果

要實作一個類似 web 的客戶端，你可以使用為 HTTP 預先建立的程式庫如Net::HTTP。

以下程式碼與先前程式碼是等效的：

require 'net/http'                  # 我们需要的库
host = 'www.w3cschool.cc'           #  web 服务器
path = '/index.htm'                 # 我们想要的文件 

http = Net::HTTP.new(host)          # 创建连接
headers, body = http.get(path)      # 请求文件
if headers.code == "200"            # 检测状态码
  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，更多重文件請查看：Ruby Socket 函式庫和類別方法