Ruby - 套接字编程

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Ruby 提供了两个级别的网络服务访问。在低级，您可以访问底层操作系统的基本套接字支持，这使您可以为面向连接和无连接协议实现客户端和服务器。

Ruby 还拥有提供对特定应用程序级网络协议（如 FTP、HTTP 等）的更高级别访问的库。

本章使您了解网络中最著名的概念——套接字编程。

什么是套接字？

套接字是双向通信通道的端点。套接字可以在进程内、同一台机器上的进程之间或不同大陆上的进程之间进行通信。

套接字可以基于多种不同的通道类型实现：Unix 域套接字、TCP、UDP 等。套接字为处理常见传输提供了特定的类，以及用于处理其余传输的通用接口。

套接字有自己的词汇表 -

一个简单的客户端

在这里，我们将编写一个非常简单的客户端程序，它将打开到给定端口和给定主机的连接。Ruby 类TCPSocket提供open函数来打开这样的套接字。

TCPSocket.open(hosname, port )打开到hostname上的port的 TCP 连接。

打开套接字后，您可以像任何 IO 对象一样从中读取。完成后，请记住关闭它，就像关闭文件一样。

以下代码是一个非常简单的客户端，它连接到给定的主机和端口，从套接字读取所有可用数据，然后退出 -

require 'socket'        # Sockets are in standard library

hostname = 'localhost'
port = 2000

s = TCPSocket.open(hostname, port)

while line = s.gets     # Read lines from the socket
   puts line.chop       # And print with platform line terminator
end
s.close                 # Close the socket when done

一个简单的服务器

要编写 Internet 服务器，我们使用TCPServer类。TCPServer 对象是 TCPSocket 对象的工厂。

现在调用TCPServer.open(hostname, port函数为您的服务指定一个port并创建一个TCPServer对象。

接下来，调用返回的 TCPServer 对象的accept方法。此方法等待客户端连接到您指定的端口，然后返回一个TCPSocket对象，该对象表示与该客户端的连接。

require 'socket'                 # Get sockets from stdlib

server = TCPServer.open(2000)    # Socket to listen on port 2000
loop {                           # Servers run forever
   client = server.accept        # Wait for a client to connect
   client.puts(Time.now.ctime)   # Send the time to the client
   client.puts "Closing the connection. Bye!"
   client.close                  # Disconnect from the client
}

现在，在后台运行此服务器，然后运行上述客户端以查看结果。

多客户端 TCP 服务器

互联网上的大多数服务器都设计为能够在任何时间处理大量客户端。

Ruby 的Thread类使创建多线程服务器变得容易。一个服务器接受请求并立即创建一个新的执行线程来处理连接，同时允许主程序等待更多连接 -

require 'socket'                 # Get sockets from stdlib

server = TCPServer.open(2000)    # Socket to listen on port 2000
loop {                           # Servers run forever
   Thread.start(server.accept) do |client|
   client.puts(Time.now.ctime)   # Send the time to the client
   client.puts "Closing the connection. Bye!"
   client.close                  # Disconnect from the client
   end
}

在此示例中，您有一个永久循环，当 server.accept 响应时，会立即创建一个新的线程并启动它来处理刚刚接受的连接，使用传递到线程中的连接对象。但是，主程序会立即循环回并等待新的连接。

以这种方式使用 Ruby 线程意味着代码是可移植的，并且将在 Linux、OS X 和 Windows 上以相同的方式运行。

一个微型 Web 浏览器

我们可以使用套接字库来实现任何 Internet 协议。例如，这里有一段代码用于获取网页的内容 -

require 'socket'
 
host = 'www.tutorialspoint.com'     # The web server
port = 80                           # Default HTTP port
path = "/index.htm"                 # The file we want 

# This is the HTTP request we send to fetch a file
request = "GET #{path} HTTP/1.0\r\n\r\n"

socket = TCPSocket.open(host,port)  # Connect to server
socket.print(request)               # Send request
response = socket.read              # Read complete response
# Split response at first blank line into headers and body
headers,body = response.split("\r\n\r\n", 2) 
print body                          # And display it

要实现类似的 Web 客户端，您可以使用预构建的库，如Net::HTTP，用于处理 HTTP。以下是执行与先前代码等效操作的代码 -

require 'net/http'                  # The library we need
host = 'www.tutorialspoint.com'     # The web server
path = '/index.htm'                 # The file we want 

http = Net::HTTP.new(host)          # Create a connection
headers, body = http.get(path)      # Request the file
if headers.code == "200"            # Check the status code   
   print body                        
else                                
   puts "#{headers.code} #{headers.message}" 
end

请检查类似的库以使用 FTP、SMTP、POP 和 IMAP 协议。

进一步阅读

我们为您提供了套接字编程的快速入门。这是一个很大的主题，因此建议您查看Ruby 套接字库和类方法以查找更多详细信息。