窺探 Socket 監聽的秘密
作者：盼盼編程
我們來看unix網絡編程這本書是怎樣對它的解釋：listen函數把一個未連接的套接字轉換成一個被動套接字，指示內核應該接受指向該套接字的鏈接請求。
本文轉載自微信公眾號「盼盼編程」，作者盼盼編程。轉載本文請聯系盼盼編程公眾號。
socket用listen函數監聽，listen從英語上理解就是一個"聽"函數，實際上它也就是這個意思。
我們來看unix網絡編程這本書是怎樣對它的解釋：listen函數把一個未連接的套接字轉換成一個被動套接字，指示內核應該接受指向該套接字的鏈接請求。
該函數有2個參數，第一個我就不說了，第二參數規定了內核為相應套接字排隊的最大連接個數。只看這些理論搞的人稀里糊涂，我們還是來測一下。
- [mapan@localhost test]$ ls
- client.cpp makefile server.cpp
- [mapan@localhost test]$
- [mapan@localhost test]$ cat server.cpp
- #include <unistd.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <sys/socket.h>
- #include <netdb.h>
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <string.h>
- #include <ctype.h>
- #include <errno.h>
- #include <malloc.h>
- #include <netinet/in.h>
- #include <arpa/inet.h>
- #include <sys/ioctl.h>
- #include <stdarg.h>
- #include <fcntl.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <sys/wait.h>
- #include <netinet/in.h>
- #include <arpa/inet.h>
- #include <signal.h>
- #define MAXLINE 4096
- void main()
- {
- int listenfd,connfd;
- socklen_t clilen;
- struct sockaddr_in cliaddr,servaddr;
- listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
- bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
- servaddr.sin_family=AF_INET;
- servaddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
- servaddr.sin_port=htons(8888);
- bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr));
- listen(listenfd,1);
- getchar();
- connfd=accept(listenfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&clilen);
- close(connfd);
- close(listenfd);
- }
- [mapan@localhost test]$ cat client.cpp
- #include <unistd.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <sys/socket.h>
- #include <netdb.h>
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <string.h>
- #include <ctype.h>
- #include <errno.h>
- #include <malloc.h>
- #include <netinet/in.h>
- #include <arpa/inet.h>
- #include <sys/ioctl.h>
- #include <stdarg.h>
- #include <fcntl.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <sys/wait.h>
- #include <netinet/in.h>
- #include <arpa/inet.h>
- #include <signal.h>
- #define MAXLINE 4096
- void main()
- {
- int sockfd;
- struct sockaddr_in servaddr;
- sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
- bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
- servaddr.sin_family=AF_INET;
- servaddr.sin_port=htons(8888);
- servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
- int ret=connect(sockfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr));
- getchar();
- close(sockfd);
- }
- [mapan@localhost test]$ cat makefile
- all:server client
- server.o:server.cpp
- g++ -c server.cpp
- client.o:client.cpp
- g++ -c client.cpp
- server:server.o
- g++ -o server server.o
- client:client.o
- g++ -o client client.o
- clean:
- rm -f server client *.o
- [mapan@localhost test]$
請注意上面的服務端中，我是沒有調用accept函數的，直接調用getchar()了,跑起來。
- [mapan@localhost test]$ make
- g++ -c server.cpp
- g++ -o server server.o
- g++ -c client.cpp
- g++ -o client client.o
- [mapan@localhost test]$ ./server
- 服務度開啟，然后新打開一個窗口開啟客戶端。
- [mapan@localhost TCP]$ cd ../test/
- [mapan@localhost test]$
- [mapan@localhost test]$ ./client 127.0.0.1
查看網絡：
- [mapan@localhost test]$ netstat -na | grep 8888
- tcp 0 0 0.0.0.0:8888 0.0.0.0:* LISTEN
- tcp 0 0 127.0.0.1:34846 127.0.0.1:8888 ESTABLISHED
- tcp 0 0 127.0.0.1:8888 127.0.0.1:34846 ESTABLISHED
- [mapan@localhost test]$
看，已經建立起一個連接了。但是我們沒有調用accept函數，連接還是建立起來了，這說說明accept函數和TCP三次握手沒啥關系，這也是一個知識盲點。好，在開啟一個新窗口運行客戶端，查看網絡狀態。(新開窗口運行客戶端同上，這里就不用代碼演示了)
- [mapan@localhost test]$ netstat -na | grep 8888
- tcp 0 0 0.0.0.0:8888 0.0.0.0:* LISTEN
- tcp 0 0 127.0.0.1:34846 127.0.0.1:8888 ESTABLISHED
- tcp 0 0 127.0.0.1:34848 127.0.0.1:8888 ESTABLISHED
- tcp 0 0 127.0.0.1:8888 127.0.0.1:34846 ESTABLISHED
- tcp 0 0 127.0.0.1:8888 127.0.0.1:34848 ESTABLISHED
看，又建立起一個連接。在運行一個客戶端，看網絡狀態。
- [mapan@localhost test]$ netstat -na | grep 8888
- tcp 0 0 0.0.0.0:8888 0.0.0.0:* LISTEN
- tcp 0 0 127.0.0.1:8888 127.0.0.1:34850 SYN_RECV
- tcp 0 0 127.0.0.1:34846 127.0.0.1:8888 ESTABLISHED
- tcp 0 0 127.0.0.1:34848 127.0.0.1:8888 ESTABLISHED
- tcp 0 0 127.0.0.1:8888 127.0.0.1:34846 ESTABLISHED
- tcp 0 0 127.0.0.1:8888 127.0.0.1:34848 ESTABLISHED
- tcp 0 0 127.0.0.1:34850 127.0.0.1:8888 ESTABLISHED
當第三個客戶端連接進來的時候，出現了一個SYN_RECV，這標明第三個客戶端沒有與服務端建立連接。
我們listen函數設置的監聽隊列為1，那么監聽隊列塞了2個之后就沒有往里面塞了。這下大概懂了listen函數第二個參數的意義了吧，當參數為1的時候只能監聽2個套接字，這應該是從0開始數的。
為什么是大概呢?其實unix網絡編程上是這樣說的：listen函數的第二個參數是ESTABLISHED和SYN_RECV之和，只是在監聽隊列沒有滿的情況下，SYN_RECV狀態不容易重現。這時候在服務度輸入一個字符會有啥效果呢?
答案告訴你，就是那個SYN_RECV狀態變成ESTABLISHED了，這也是 accept函數的作用。accept函數會將已完成連接隊列中的對頭項返回給進程，所以SYN_RECV變成ESTABLISHED了。這個現象留給大家去實踐一下吧，只有自己實踐出來的東西才是自己的。
責任編輯：武曉燕
來源：
盼盼編程
