iOS websocket接入的简单使用

接触WebSocket

考虑到普通的HTTP 通信方式只能由客户端主动拉取，服务器不能主动推给客户端。然后就想出的2种解决方案。

1.和后台沟通了一下他们那里使用的是WebSocket ，所以就使用WebSocket让我们app端和服务器建立长连接。这样就可以事实接受他发过来的消息
2.使用推送，也可以实现接收后台发过来的一些消息

最后还是选择了WebSocket，找到了facebook的 SocketRocket 框架。下面是接入过程中的一些记录

WebSocket

WebSocket 是 HTML5 一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信，能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通讯，它建立在 TCP 之上，同 HTTP 一样通过 TCP 来传输数据，但是它和 HTTP 最大不同是：

WebSocket 是一种双向通信协议，在建立连接后，WebSocket 服务器和 Browser/Client Agent 都能主动的向对方发送或接收数据，就像 Socket 一样；

WebSocket 需要类似 TCP 的客户端和服务器端通过握手连接，连接成功后才能相互通信。

具体在这儿 WebSocket 是什么原理？为什么可以实现持久连接？

用法

我使用的是pod管理库所以在podfile中加入
pod 'SocketRocket'

在使用命令行工具cd到当前工程安装
pod install

如果是copy的工程中的 SocketRocket库的github地址:SocketRocket

导入库到工程中以后首先封装一个SocketRocketUtility单例

SocketRocketUtility.m文件中的写法如下:

#import "SocketRocketUtility.h"
#import <SocketRocket.h>

NSString * const kNeedPayOrderNote = @"kNeedPayOrderNote";//发送的通知名称

@interface SocketRocketUtility()<SRWebSocketDelegate>
{
    int _index;
    NSTimer * heartBeat;
    NSTimeInterval reConnectTime;
}

@property (nonatomic,strong) SRWebSocket *socket;

@end

@implementation SocketRocketUtility

+ (SocketRocketUtility *)instance {
    static SocketRocketUtility *Instance = nil;
    static dispatch_once_t predicate;
    dispatch_once(&predicate, ^{
        Instance = [[SocketRocketUtility alloc] init];
    });
    return Instance;
}

//开启连接
-(void)SRWebSocketOpenWithURLString:(NSString *)urlString {
    if (self.socket) {
        return;
    }

    if (!urlString) {
        return;
    }

    //SRWebSocketUrlString 就是websocket的地址 写入自己后台的地址
    self.socket = [[SRWebSocket alloc] initWithURLRequest:
                   [NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:urlString]]];
    
    self.socket.delegate = self;   //SRWebSocketDelegate 协议
    
    [self.socket open];     //开始连接
}

//关闭连接
- (void)SRWebSocketClose {
    if (self.socket){
        [self.socket close];
        self.socket = nil;
        //断开连接时销毁心跳
        [self destoryHeartBeat];
    }
}

#pragma mark - socket delegate
- (void)webSocketDidOpen:(SRWebSocket *)webSocket {
    NSLog(@"连接成功，可以与服务器交流了,同时需要开启心跳");
    //每次正常连接的时候清零重连时间
    reConnectTime = 0;
    //开启心跳 心跳是发送pong的消息 我这里根据后台的要求发送data给后台
    [self initHeartBeat];
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:kWebSocketDidOpenNote object:nil];
}

- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didFailWithError:(NSError *)error {
    NSLog(@"连接失败，这里可以实现掉线自动重连，要注意以下几点");
    NSLog(@"1.判断当前网络环境，如果断网了就不要连了，等待网络到来，在发起重连");
    NSLog(@"2.判断调用层是否需要连接，例如用户都没在聊天界面，连接上去浪费流量");
    NSLog(@"3.连接次数限制，如果连接失败了，重试10次左右就可以了，不然就死循环了。)";
    _socket = nil;
    //连接失败就重连
    [self reConnect];
}

- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didCloseWithCode:(NSInteger)code reason:(NSString *)reason wasClean:(BOOL)wasClean {
    NSLog(@"被关闭连接，code:%ld,reason:%@,wasClean:%d",code,reason,wasClean);
    //断开连接 同时销毁心跳
    [self SRWebSocketClose];
}

/*
 该函数是接收服务器发送的pong消息，其中最后一个是接受pong消息的，
 在这里就要提一下心跳包，一般情况下建立长连接都会建立一个心跳包，
 用于每隔一段时间通知一次服务端，客户端还是在线，这个心跳包其实就是一个ping消息，
 我的理解就是建立一个定时器，每隔十秒或者十五秒向服务端发送一个ping消息，这个消息可是是空的
 */
-(void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didReceivePong:(NSData *)pongPayload{

    NSString *reply = [[NSString alloc] initWithData:pongPayload encoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSLog(@"reply===%@",reply);
}

- (void)webSocket:(SRWebSocket *)webSocket didReceiveMessage:(id)message  {
    //收到服务器发过来的数据 这里的数据可以和后台约定一个格式 我约定的就是一个字符串 收到以后发送通知到外层 根据类型 实现不同的操作
    NSLog(@"%@",message);
    
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:kNeedPayOrderNote object:message];
}

#pragma mark - methods
//重连机制
- (void)reConnect
{
    [self SRWebSocketClose];
    //超过一分钟就不再重连 所以只会重连5次 2^5 = 64
    if (reConnectTime > 64) {
        return;
    }
  
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(reConnectTime * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        self.socket = nil;
        [self SRWebSocketOpen];
        NSLog(@"重连");
    });
    
    //重连时间2的指数级增长
    if (reConnectTime == 0) {
        reConnectTime = 2;
    }else{
        reConnectTime *= 2;
    }
}

//初始化心跳
- (void)initHeartBeat
{
    dispatch_main_async_safe(^{
        [self destoryHeartBeat];
        __weak typeof(self) weakSelf = self;
        //心跳设置为3分钟，NAT超时一般为5分钟
        heartBeat = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3*60 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
            NSLog(@"heart");
            //和服务端约定好发送什么作为心跳标识，尽可能的减小心跳包大小
            [weakSelf sendData:@"heart"];
        }];
        [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:heartBeat forMode:NSRunLoopCommonModes];
    })
}

//取消心跳
- (void)destoryHeartBeat
{
    dispatch_main_async_safe(^{
        if (heartBeat) {
            [heartBeat invalidate];
            heartBeat = nil;
        }
    })
}

//pingPong机制
- (void)ping{
    [self.socket sendPing:nil];
}

#define WeakSelf(ws) __weak __typeof(&*self)weakSelf = self
- (void)sendData:(id)data {

    WeakSelf(ws);
    dispatch_queue_t queue =  dispatch_queue_create("zy", NULL);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        if (weakSelf.socket != nil) {
            // 只有 SR_OPEN 开启状态才能调 send 方法，不然要崩
            if (weakSelf.socket.readyState == SR_OPEN) {
                [weakSelf.socket send:data];    // 发送数据
                
            } else if (weakSelf.socket.readyState == SR_CONNECTING) {
                NSLog(@"正在连接中，重连后其他方法会去自动同步数据");
                // 每隔2秒检测一次 socket.readyState 状态，检测 10 次左右
                // 只要有一次状态是 SR_OPEN 的就调用 [ws.socket send:data] 发送数据
                // 如果 10 次都还是没连上的，那这个发送请求就丢失了，这种情况是服务器的问题了，小概率的
                [self reConnect];
                
            } else if (weakSelf.socket.readyState == SR_CLOSING || weakSelf.socket.readyState == SR_CLOSED) {
                // websocket 断开了，调用 reConnect 方法重连
                [self reConnect];
            }
        } else {
            NSLog(@"没网络，发送失败，一旦断网 socket 会被我设置 nil 的");
        }
    });
}

-(void)dealloc{
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self];
}

然后在需要开启socket的地方调用
[[SocketRocketUtility instance] SRWebSocketOpenWithURLString:@"写入自己后台的地址"];
在需要断开连接的时候调用
[[SocketRocketUtility instance] SRWebSocketClose];

使用这个框架最后一个很重要的需要注意的一点

这个框架给我们封装的webscoket在调用它的sendPing senddata方法之前，一定要判断当前scoket是否连接，如果不是连接状态，程序则会crash。

结语

这里简单的实现了连接和收发数据后续看项目需求在加上后续的改进希望能够帮助第一次写的iOSer 。希望有更好的方法的童鞋可以有进一步的交流 : )

4月10日更新：

/// Creates and returns a new NSTimer object initialized with the specified block object and schedules it on the current run loop in the default mode.
/// - parameter:  ti    The number of seconds between firings of the timer. If seconds is less than or equal to 0.0, this method chooses the nonnegative value of 0.1 milliseconds instead
/// - parameter:  repeats  If YES, the timer will repeatedly reschedule itself until invalidated. If NO, the timer will be invalidated after it fires.
/// - parameter:  block  The execution body of the timer; the timer itself is passed as the parameter to this block when executed to aid in avoiding cyclical references
+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block API_AVAILABLE(macosx(10.12), ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));

上面发送心跳包的方法是iOS10才可以用的其他版本会崩溃要适配版本要选择这个方法

+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;