基于 GCDAsyncSocket，简单实现类似《你猜我画》的 socket 数据传输

一、前言

• Socket
  • Socket 是对 TCP/IP 协议的封装，其中IP协议对应为网络层，TCP 协议对应为传输层，而我们常用的HTTP协议，是位于应用层，在七层模型中HTTP协议是基于 TCP/IP 的，我们想要使用 TCP/IP 协议，则要通过 Socket
• Socket 编程用途（其他待补充）
  • 长连接
  • 端到端的即时通讯
• Socket 和 Http（来源网络）
  • socket 一般用于比较即时的通信和实时性较高的情况，比如推送，聊天，保持心跳长连接等，http 一般用于实时性要求不那么高的情况，比如信息反馈，图片上传，获取新闻信息等。

二、类似《你猜我画》简易效果说明

• 效果（分别是模拟器和手机截图）
  
  
  
  

• 工作中碰到类似需求，但没找到类似的成熟的第三方框架，只有先看看原理性的东西了。其实也就基于 socket 即时传输图片数据、笔画数据，还有聊天文字，也可以拓展做其他的指令控制

• 没有做注册登录，没有做用户管理，只是简单原理性的探讨

• 基于 GCDAsyncSocket 框架进行，关于 GCDAsyncSocket 的介绍可自行了解

三、服务端部分代码

• 直接用 mac 程序作为服务端
  • Server 类

/*!
 @method  开启服务
 @abstract 开启服务器 TCP 连接服务
 */
- (void)startServer {

    self.serverSocket = [[GCDAsyncSocket alloc]initWithDelegate:self
                                                    delegateQueue:dispatch_get_main_queue()];
                                                    NSError *error = nil;
    [self.serverSocket acceptOnPort:5555
                              error:&error];
    if (error) {
        NSLog(@"服务开启失败");
    } else {
        NSLog(@"服务开启成功");
    }

}

#pragma mark - GCDAsyncSocketDelegate
/*!
 @method  收到socket端连接回调
 @abstract 服务器收到socket端连接回调
 */
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didAcceptNewSocket:(GCDAsyncSocket *)newSocket {
    [self.clientSocketArray addObject:newSocket];
    [newSocket readDataWithTimeout:-1
                               tag:self.clientSocketArray.count];
}

/*!
 @method  收到socket端数据的回调
 @abstract 服务器收到socket端数据的回调
 */
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag {
    // 直接进行转发数据
    for (GCDAsyncSocket *clientSocket in self.clientSocketArray) {
        if (sock != clientSocket) {

            [clientSocket writeData:data
                withTimeout:-1
                        tag:0];
        }
    }
    [sock readDataWithTimeout:-1
                          tag:0];

}

• main 中

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {

        Server *chatServer = [[Server alloc]init];
        [chatServer startServer];
        // 开启主运行循环
        [[NSRunLoop mainRunLoop] run];
    }
    return 0;
}

四、移动端部分代码

• 基于 GCDAsyncSocket 的接受数据代理方法及发送数据方法
• 图片数据的发送

// 回调 发送图片
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    bgImgView.block = ^(UIImage *img) {

        weakSelf.drawView.drawImg = img;
        // image
        NSData *imgData = UIImageJPEGRepresentation(weakSelf.drawView.drawImg, 0.2);
        NSMutableData *dat = [NSMutableData data];
        [dat appendData:imgData];
        // 拼接二进制数据流的结束符
        NSData *endData = [@"$" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        [dat appendData:endData];
        // 发送数据
        [weakSelf.clientSocket writeData:dat
                         withTimeout:-1
                                 tag:111111];

    };

• 图片二进制数据的传输是基于流的，一段一段的，避免断包缺包等问题，需要拼接结束符，图片数据结束
• 图片数据的接受接受

        // 拼接数据 转成图片

       [self.socketReadData appendData:data];

       NSData *endData = [data subdataWithRange:NSMakeRange(data.length -1, 1)];

       NSString *end= [[NSString alloc] initWithData:endData
                                            encoding:NSUTF8StringEncoding];

       if ([end isEqualToString:@"$"]) {

           UIImage *tmpImg = [UIImage imageWithData:self.socketReadData];

           self.drawView.drawImg = tmpImg;

           [self.drawView setNeedsDisplay];

           [self.clientSocket readDataWithTimeout:-1
                                              tag:111111];
           // 拼完图片 恢复默认
           self.socketReadData = nil;

       }

• 画布笔画数据的传输
  • 因为传输的是二进制数据，所以采取将贝塞尔曲线转换成 CGPoint 坐标数组，再加上线宽和线的颜色，最后组成一个字典，转换为二进制进行传输
  • 考虑到坐标点在不同屏幕上需要适配，因此需要把当前手机端的屏幕高宽一起传输

/*!
 @method  发送路径
 @abstract 通过socket 发送路径信息
 */
- (void)sendPath {
    // path 坐标点及 转换
    NSArray *points = [(UIBezierPath *)self.dataModel.path points];
    NSMutableArray *tmp = [NSMutableArray array];
    for (id value in points) {
        CGPoint point = [value CGPointValue];
        NSDictionary *dic = @{@"x" : @(point.x), @"y": @(point.y)};
        [tmp addObject:dic];
    }

    // 颜色类别
    NSInteger colorNum = 0;

    if (CGColorEqualToColor(self.drawView.color.CGColor, [UIColor redColor].CGColor)) {
        colorNum = 1;
    }
    else  if (CGColorEqualToColor(self.drawView.color.CGColor, [UIColor blueColor].CGColor)  ){

        colorNum = 2;
    } else if (CGColorEqualToColor(self.drawView.color.CGColor, [UIColor greenColor].CGColor)  ) {
        colorNum = 3;
    }

    // 传递数据格式
    NSDictionary *pathDataDict = @{
                                   @"path" : tmp,
                                   @"width" : @(self.drawView.width),
                                   @"color" : @(colorNum),
                                   @"screenW": @([UIScreen mainScreen].bounds.size.width),
                                   @"screenH": @([UIScreen mainScreen].bounds.size.height)
                                   };

    NSData *pathData = [NSJSONSerialization
                        dataWithJSONObject:pathDataDict
                        options:NSJSONWritingPrettyPrinted
                        error:nil];

    [self.clientSocket writeData:pathData
                     withTimeout:-1
                             tag:111111];
}

• 笔画数据的接受
  • 需要转换坐标，解析自定义传输的数据格式

       // 1、接受坐标点
       NSInteger w = [tmpDict[@"screenW"] integerValue];
       NSInteger h = [tmpDict[@"screenH"] integerValue];
       CGFloat scaleW = [UIScreen mainScreen].bounds.size.width / w;
       CGFloat scaleH = [UIScreen mainScreen].bounds.size.height / h;
       // 处理点
       NSArray *pointDict = tmpDict[@"path"];
       DIYBezierPath *path = [[DIYBezierPath alloc]init];
       for (NSDictionary *tmpDict in pointDict) {
           CGPoint point = CGPointMake([tmpDict[@"x"] floatValue] * scaleW, [tmpDict[@"y"] floatValue] * scaleH);
           NSInteger index = [pointDict indexOfObject:tmpDict];
           if (index == 0) {
               [path moveToPoint:point];
           } else {
               [path addLineToPoint:point];
           }

       }
       switch ([tmpDict[@"color"] integerValue]) {
           case 0:
               self.drawView.color = [UIColor blackColor];
               break;
           case 1:
               self.drawView.color = [UIColor redColor];
               break;
           case 2:
               self.drawView.color = [UIColor blueColor];
               break;
           case 3:
               self.drawView.color = [UIColor greenColor];
               break;

           default:
               break;
       }
       self.drawView.width = [tmpDict[@"width"] floatValue];
       self.drawView.currentPath = path;
       self.drawView.currentPath.pathColor = self.drawView.color;
       self.drawView.currentPath.lineWidth = self.drawView.width;
       [self.drawView.pathArray addObject:path];
       [self.drawView setNeedsDisplay];

五、小demo地址

https://github.com/HOWIE-CH/-You-guess-I-painted-_socket.git

六、问题

• 定义了图片文件二进制数据、笔画路径二进制数据、聊天字符串二进制数据，三种格式的二进制数据，在 GCDAsyncSocket 接受数据的代理方法，需要判断接受的二进制文件的类型再进行解析，如果有更好的方式可留言。
• 只是简单的功能的尝试，有时存在画的一条线过长就传输不过去的情况，存在图片偶尔传输不完整的情况
• 不清楚是否有相关成熟的框架，如果有，请留言。
• 最近试过服务端是 NodeJs 用 socket.io 的话，iOS 用 GCDAsyncSocket，感觉这样是通讯不了的。像这样要实现 Android、iOS 跨平台 socket 传输数据，那 socket 选择什么框架呢，服务端选择什么 socket 框架？ 之前即时通讯都是 XMPP ，现在貌似是 webSocket socket.io 了。