iOS即时通讯进阶 - CocoaAsyncSocket源码解析(Connect篇)

原文

前言：

CocoaAsyncSocket是谷歌的开发者，基于BSD-Socket写的一个IM框架，它给Mac和iOS提供了易于使用的、强大的异步套接字库，向上封装出简单易用OC接口。省去了我们面向Socket以及数据流Stream等繁琐复杂的编程。

本文为一个系列，旨在让大家了解CocoaAsyncSocket是如何基于底层进行封装、工作的。

注：文中涉及代码比较多，建议大家结合源码一起阅读比较容易能加深理解。这里有楼主标注好注释的源码，有需要的可以作为参照： CocoaAsyncSocket源码注释

如果对该框架用法不熟悉的话，可以参考楼主之前这篇文章： iOS即时通讯，从入门到“放弃”？ ，或者自行查阅。

正文：

首先我们来看看框架的结构图：

整个库就这么两个类，一个基于TCP，一个基于UDP。其中基于TCP的GCDAsyncSocket，大概8000多行代码。而GCDAsyncUdpSocket稍微少一点，也有5000多行。

所以单纯从代码量上来看，这个库还是做了很多事的。

顺便提一下，之前这个框架还有一个runloop版的，不过因为功能重叠和其它种种原因，后续版本便废弃了，现在仅有GCD版本。

本系列我们将重点来讲GCDAsyncSocket这个类。

我们先来看看这个类的属性:

@implementation GCDAsyncSocket
{
    //flags，当前正在做操作的标识符
    uint32_t flags;
    uint16_t config;

    //代理
    __weak id delegate;
    //代理回调的queue
    dispatch_queue_t delegateQueue;

    //本地IPV4Socket
    int socket4FD;
    //本地IPV6Socket
    int socket6FD;
    //unix域的套接字
    int socketUN;
    //unix域 服务端 url
    NSURL *socketUrl;
    //状态Index
    int stateIndex;

    //本机的IPV4地址
    NSData * connectInterface4;
    //本机的IPV6地址
    NSData * connectInterface6;
    //本机unix域地址
    NSData * connectInterfaceUN;

    //这个类的对Socket的操作都在这个queue中，串行
    dispatch_queue_t socketQueue;

    dispatch_source_t accept4Source;
    dispatch_source_t accept6Source;
    dispatch_source_t acceptUNSource;

    //连接timer,GCD定时器
    dispatch_source_t connectTimer;
    dispatch_source_t readSource;
    dispatch_source_t writeSource;
    dispatch_source_t readTimer;
    dispatch_source_t writeTimer;

    //读写数据包数组 类似queue，最大限制为5个包
    NSMutableArray *readQueue;
    NSMutableArray *writeQueue;

    //当前正在读写数据包
    GCDAsyncReadPacket *currentRead;
    GCDAsyncWritePacket *currentWrite;
    //当前socket未获取完的数据大小
    unsigned long socketFDBytesAvailable;

    //全局公用的提前缓冲区
    GCDAsyncSocketPreBuffer *preBuffer;

#if TARGET_OS_IPHONE
    CFStreamClientContext streamContext;
    //读的数据流
    CFReadStreamRef readStream;
    //写的数据流
    CFWriteStreamRef writeStream;
#endif
    //SSL上下文，用来做SSL认证
    SSLContextRef sslContext;

    //全局公用的SSL的提前缓冲区
    GCDAsyncSocketPreBuffer *sslPreBuffer;
    size_t sslWriteCachedLength;
    //记录SSL读取数据错误
    OSStatus sslErrCode;
    //记录SSL握手的错误
    OSStatus lastSSLHandshakeError;
    //socket队列的标识key
    void *IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey;

    id userData;

    //连接备选服务端地址的延时 （另一个IPV4或IPV6）
    NSTimeInterval alternateAddressDelay;
}

这个里定义了一些属性，可以先简单看看注释，这里我们仅仅先暂时列出来，给大家混个眼熟。

在接下来的代码中，会大量穿插着这些属性的使用。所以大家不用觉得困惑，具体作用，我们后面会一一讲清楚的。

接着我们来看看本文方法一--初始化方法:

//层级调用
- (id)init
{
     return [self initWithDelegate:nil delegateQueue:NULL socketQueue:NULL];
}

- (id)initWithSocketQueue:(dispatch_queue_t)sq
{
     return [self initWithDelegate:nil delegateQueue:NULL socketQueue:sq];
}

- (id)initWithDelegate:(id)aDelegate delegateQueue:(dispatch_queue_t)dq
{
     return [self initWithDelegate:aDelegate delegateQueue:dq socketQueue:NULL];
}

- (id)initWithDelegate:(id)aDelegate delegateQueue:(dispatch_queue_t)dq socketQueue:(dispatch_queue_t)sq
{
     if((self = [super init]))
     {
          delegate = aDelegate;
          delegateQueue = dq;

         //这个宏是在sdk6.0之后才有的,如果是之前的,则OS_OBJECT_USE_OBJC为0，!0即执行if语句
        //对6.0的适配，如果是6.0以下，则去retain release，6.0之后ARC也管理了GCD
          #if !OS_OBJECT_USE_OBJC

          if (dq) dispatch_retain(dq);
          #endif

        //创建socket，先都置为 -1
        //本机的ipv4
          socket4FD = SOCKET_NULL;
        //ipv6
          socket6FD = SOCKET_NULL;
        //应该是UnixSocket
          socketUN = SOCKET_NULL;
        //url
          socketUrl = nil;
        //状态
          stateIndex = 0;
          if (sq)
          {
            //如果scoketQueue是global的,则报错。断言必须要一个非并行queue。
               NSAssert(sq != dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0),
                        @"The given socketQueue parameter must not be a concurrent queue.");
               NSAssert(sq != dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0),
                        @"The given socketQueue parameter must not be a concurrent queue.");
               NSAssert(sq != dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0),
                        @"The given socketQueue parameter must not be a concurrent queue.");
               //拿到scoketQueue
               socketQueue = sq;
            //iOS6之下retain
               #if !OS_OBJECT_USE_OBJC
               dispatch_retain(sq);
               #endif
          }
          else
          {
            //没有的话创建一个，  名字为：GCDAsyncSocket,串行
               socketQueue = dispatch_queue_create([GCDAsyncSocketQueueName UTF8String], NULL);
          }

          // The dispatch_queue_set_specific() and dispatch_get_specific() functions take a "void *key" parameter.
          // From the documentation:
          //
          // > Keys are only compared as pointers and are never dereferenced.
          // > Thus, you can use a pointer to a static variable for a specific subsystem or
          // > any other value that allows you to identify the value uniquely.
          //
          // We're just going to use the memory address of an ivar.
          // Specifically an ivar that is explicitly named for our purpose to make the code more readable.
          //
          // However, it feels tedious (and less readable) to include the "&" all the time:
          // dispatch_get_specific(&IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey)
          //
          // So we're going to make it so it doesn't matter if we use the '&' or not,
          // by assigning the value of the ivar to the address of the ivar.
          // Thus: IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey == &IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey;

        //比如原来为   0X123 -> NULL 变成  0X222->0X123->NULL
        //自己的指针等于自己原来的指针，成二级指针了  看了注释是为了以后省略&,让代码更可读？
          IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey = &IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey;

          void *nonNullUnusedPointer = (__bridge void *)self;

        //dispatch_queue_set_specific给当前队里加一个标识 dispatch_get_specific当前线程取出这个标识，判断是不是在这个队列
        //这个key的值其实就是一个一级指针的地址  ，第三个参数把自己传过去了，上下文对象？第4个参数，为销毁的时候用的，可以指定一个函数
          dispatch_queue_set_specific(socketQueue, IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey, nonNullUnusedPointer, NULL);
          //读的数组 限制为5
          readQueue = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:5];
          currentRead = nil;

        //写的数组，限制5
          writeQueue = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:5];
          currentWrite = nil;

        //设置大小为 4kb
          preBuffer = [[GCDAsyncSocketPreBuffer alloc] initWithCapacity:(1024 * 4)];

#pragma mark alternateAddressDelay??
        //交替地址延时？？ wtf
        alternateAddressDelay = 0.3;
     }
     return self;
}

详细的细节可以看看注释，这里初始化了一些属性：

1.代理、以及代理queue的赋值。

2.本机socket的初始化：包括下面3种

//本机的ipv4
socket4FD = SOCKET_NULL;
//ipv6
socket6FD = SOCKET_NULL;
//UnixSocket
socketUN = SOCKET_NULL;

其中值得一提的是第三种：UnixSocket，这个是用于Unix Domin Socket通信用的。

那么什么是Unix Domain Socket呢？

原来它是在socket的框架上发展出一种IPC(进程间通信)机制，虽然网络socket也可用于同一台主机的进程间通讯（通过loopback地址127.0.0.1），但是UNIX Domain Socket用于IPC 更有效率 ：

• 不需要经过网络协议栈

• 不需要打包拆包、计算校验和、维护序号和应答等，只是将应用层数据从一个进程拷贝到另一个进程。这是因为，IPC机制本质上是可靠的通讯，而网络协议是为不可靠的通讯设计的。UNIX Domain Socket也提供面向流和面向数据包两种API接口，类似于TCP和UDP，但是面向消息的UNIX Domain Socket也是可靠的，消息既不会丢失也不会顺序错乱。

基本上它是当今应用于IPC最主流的方式。至于它到底和普通的socket通信实现起来有什么区别，别着急，我们接着往下看。

3.生成了一个socketQueue，这个queue是串行的，接下来我们看代码就会知道它贯穿于这个类的所有地方。所有对socket以及一些内部数据的相关操作，都需要在这个串行queue中进行。这样使得整个类没有加一个锁，就保证了整个类的线程安全。

4.创建了两个读写队列（本质数组），接下来我们所有的读写任务，都会先追加在这个队列最后，然后每次取出队列中最前面的任务，进行处理。

5.创建了一个全局的数据缓冲区：preBuffer，我们所操作的数据，大部分都是要先存入这个preBuffer中，然后再从preBuffer取出进行处理的。

6.初始化了一个交替延时变量：alternateAddressDelay，这个变量先简单的理解下：就是进行另一个服务端地址请求的延时。后面我们一讲到，大家就明白了。

初始化方法就到此为止了。

分割图.png

接着我们有socket了，我们如果是客户端，就需要去connect服务器。

又或者我们是服务端的话，就需要去bind端口，并且accept，等待客户端的连接。(基本上也没有用iOS来做服务端的吧...)

这里我们先作为客户端来看看connect：

connect.png

其中和connect相关的方法就这么多，我们一般这么来连接到服务端：

[socket connectToHost:Khost onPort:Kport error:nil];

也就是我们在截图中选中的方法，那我们就从这个方法作为起点，开始讲起吧。

本文方法二--connect总方法

/逐级调用
- (BOOL)connectToHost:(NSString*)host onPort:(uint16_t)port error:(NSError **)errPtr
{
    return [self connectToHost:host onPort:port withTimeout:-1 error:errPtr];
}

- (BOOL)connectToHost:(NSString *)host
               onPort:(uint16_t)port
          withTimeout:(NSTimeInterval)timeout
                error:(NSError **)errPtr
{
    return [self connectToHost:host onPort:port viaInterface:nil withTimeout:timeout error:errPtr];
}

//多一个inInterface，本机地址
- (BOOL)connectToHost:(NSString *)inHost
               onPort:(uint16_t)port
         viaInterface:(NSString *)inInterface
          withTimeout:(NSTimeInterval)timeout
                error:(NSError **)errPtr
{
    //{} 跟踪当前行为
    LogTrace();

    // Just in case immutable objects were passed
    //拿到host ,copy防止值被修改
    NSString *host = [inHost copy];
    //interface？接口？
    NSString *interface = [inInterface copy];

    //声明两个__block的
    __block BOOL result = NO;
    //error信息
    __block NSError *preConnectErr = nil;

    //gcdBlock ,都包裹在自动释放池中
    dispatch_block_t block = ^{ @autoreleasepool {

        // Check for problems with host parameter

        if ([host length] == 0)
        {
            NSString *msg = @"Invalid host parameter (nil or /"/"). Should be a domain name or IP address string.";
            preConnectErr = [self badParamError:msg];

            //其实就是return,大牛的代码真是充满逼格
            return_from_block;
        }

        // Run through standard pre-connect checks
        //一个前置的检查,如果没通过返回，这个检查里，如果interface有值，则会将本机的IPV4 IPV6的 address设置上。
        if (![self preConnectWithInterface:interface error:&preConnectErr])
        {
            return_from_block;
        }

        // We've made it past all the checks.
        // It's time to start the connection process.
        //flags 做或等运算。 flags标识为开始Socket连接
        flags |= kSocketStarted;

        //又是一个{}? 只是为了标记么？
        LogVerbose(@"Dispatching DNS lookup...");

        // It's possible that the given host parameter is actually a NSMutableString.
        //很可能给我们的服务端的参数是一个可变字符串
        // So we want to copy it now, within this block that will be executed synchronously.
        //所以我们需要copy，在Block里同步的执行
        // This way the asynchronous lookup block below doesn't have to worry about it changing.
        //这种基于Block的异步查找，不需要担心它被改变

        //copy，防止改变
        NSString *hostCpy = [host copy];

        //拿到状态
        int aStateIndex = stateIndex;
        __weak GCDAsyncSocket *weakSelf = self;

        //全局Queue
        dispatch_queue_t globalConcurrentQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        //异步执行
        dispatch_async(globalConcurrentQueue, ^{ @autoreleasepool {
            //忽视循环引用
        #pragma clang diagnostic push
        #pragma clang diagnostic warning "-Wimplicit-retain-self"

            //查找错误
            NSError *lookupErr = nil;
            //server地址数组（包含IPV4 IPV6的地址  sockaddr_in6、sockaddr_in类型）
            NSMutableArray *addresses = [[self class] lookupHost:hostCpy port:port error:&lookupErr];

            //strongSelf
            __strong GCDAsyncSocket *strongSelf = weakSelf;

            //完整Block安全形态，在加个if
            if (strongSelf == nil) return_from_block;

            //如果有错
            if (lookupErr)
            {
                //用cocketQueue
                dispatch_async(strongSelf->socketQueue, ^{ @autoreleasepool {
                    //一些错误处理，清空一些数据等等
                    [strongSelf lookup:aStateIndex didFail:lookupErr];
                }});
            }
            //正常
            else
            {

                NSData *address4 = nil;
                NSData *address6 = nil;
                //遍历地址数组
                for (NSData *address in addresses)
                {
                    //判断address4为空，且address为IPV4
                    if (!address4 && [[self class] isIPv4Address:address])
                    {
                        address4 = address;
                    }
                    //判断address6为空，且address为IPV6
                    else if (!address6 && [[self class] isIPv6Address:address])
                    {
                        address6 = address;
                    }
                }
                //异步去发起连接
                dispatch_async(strongSelf->socketQueue, ^{ @autoreleasepool {
                    [strongSelf lookup:aStateIndex didSucceedWithAddress4:address4 address6:address6];
                }});
            }

        #pragma clang diagnostic pop
        }});

        //开启连接超时
        [self startConnectTimeout:timeout];

        result = YES;
    }};
    //在socketQueue中执行这个Block
    if (dispatch_get_specific(IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey))
        block();
    //否则同步的调起这个queue去执行
    else
        dispatch_sync(socketQueue, block);

    //如果有错误，赋值错误
    if (errPtr) *errPtr = preConnectErr;
    //把连接是否成功的result返回
    return result;
}

这个方法非常长，它主要做了以下几件事：

• 首先我们需要说一下的是，整个类大量的会出现LogTrace()类似这样的宏，我们点进去发现它的本质只是一个{}，什么事都没做。

原来这些宏是为了追踪当前执行的流程用的，它被定义在一个大的#if  #else中：

#ifndef GCDAsyncSocketLoggingEnabled
#define GCDAsyncSocketLoggingEnabled 0
#endif
#if GCDAsyncSocketLoggingEnabled
// Logging Enabled - See log level below
// Logging uses the CocoaLumberjack framework (which is also GCD based).
// https://github.com/robbiehanson/CocoaLumberjack
// 
// It allows us to do a lot of logging without significantly slowing down the code.
#import "DDLog.h"
#define LogAsync   YES
#define LogContext GCDAsyncSocketLoggingContext
#define LogObjc(flg, frmt, ...) LOG_OBJC_MAYBE(LogAsync, logLevel, flg, LogContext, frmt, ##__VA_ARGS__)
#define LogC(flg, frmt, ...)    LOG_C_MAYBE(LogAsync, logLevel, flg, LogContext, frmt, ##__VA_ARGS__)
#define LogError(frmt, ...)     LogObjc(LOG_FLAG_ERROR,   (@"%@: " frmt), THIS_FILE, ##__VA_ARGS__)
#define LogWarn(frmt, ...)      LogObjc(LOG_FLAG_WARN,    (@"%@: " frmt), THIS_FILE, ##__VA_ARGS__)
#define LogInfo(frmt, ...)      LogObjc(LOG_FLAG_INFO,    (@"%@: " frmt), THIS_FILE, ##__VA_ARGS__)
#define LogVerbose(frmt, ...)   LogObjc(LOG_FLAG_VERBOSE, (@"%@: " frmt), THIS_FILE, ##__VA_ARGS__)
#define LogCError(frmt, ...)    LogC(LOG_FLAG_ERROR,   (@"%@: " frmt), THIS_FILE, ##__VA_ARGS__)
#define LogCWarn(frmt, ...)     LogC(LOG_FLAG_WARN,    (@"%@: " frmt), THIS_FILE, ##__VA_ARGS__)
#define LogCInfo(frmt, ...)     LogC(LOG_FLAG_INFO,    (@"%@: " frmt), THIS_FILE, ##__VA_ARGS__)
#define LogCVerbose(frmt, ...)  LogC(LOG_FLAG_VERBOSE, (@"%@: " frmt), THIS_FILE, ##__VA_ARGS__)
#define LogTrace()              LogObjc(LOG_FLAG_VERBOSE, @"%@: %@", THIS_FILE, THIS_METHOD)
#define LogCTrace()             LogC(LOG_FLAG_VERBOSE, @"%@: %s", THIS_FILE, __FUNCTION__)
#ifndef GCDAsyncSocketLogLevel
#define GCDAsyncSocketLogLevel LOG_LEVEL_VERBOSE
#endif
// Log levels : off, error, warn, info, verbose
static const int logLevel = GCDAsyncSocketLogLevel;
#else
// Logging Disabled
#define LogError(frmt, ...)     {}
#define LogWarn(frmt, ...)      {}
#define LogInfo(frmt, ...)      {}
#define LogVerbose(frmt, ...)   {}
#define LogCError(frmt, ...)    {}
#define LogCWarn(frmt, ...)     {}
#define LogCInfo(frmt, ...)     {}
#define LogCVerbose(frmt, ...)  {}
#define LogTrace()              {}
#define LogCTrace(frmt, ...)    {}
#endif

而此时因为GCDAsyncSocketLoggingEnabled默认为0，所以仅仅是一个{}。当标记为1时，这些宏就可以用来输出我们当前的业务流程，极大的方便了我们的调试过程。

接着我们回到正题上，我们定义了一个Block，所有的连接操作都被包裹在这个Block中。我们做了如下判断:

  //在socketQueue中执行这个Block
  if (dispatch_get_specific(IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey))
      block();
  //否则同步的调起这个queue去执行
  else
      dispatch_sync(socketQueue, block);

保证这个连接操作一定是在我们的socketQueue中，而且还是以串行同步的形式去执行，规避了线程安全的问题。

• 接着把Block中连接过程产生的错误进行赋值，并且把连接的结果返回出去

//如果有错误，赋值错误
  if (errPtr) *errPtr = preConnectErr;
  //把连接是否成功的result返回
  return result;

接着来看这个方法声明的Block内部，也就是进行连接的真正主题操作，这个连接过程将会调用许多函数，一环扣一环，我会尽可能用最清晰、详尽的语言来描述...

1.这个Block首先做了一些错误的判断，并调用了一些错误生成的方法。类似：

if ([host length] == 0)
{
     NSString *msg = @"Invalid host parameter (nil or /"/"). Should be a domain name or IP address string.";
     preConnectErr = [self badParamError:msg];

  //其实就是return,大牛的代码真是充满逼格
     return_from_block;
}
//用该字符串生成一个错误，错误的域名，错误的参数
- (NSError *)badParamError:(NSString *)errMsg
{
    NSDictionary *userInfo = [NSDictionary dictionaryWithObject:errMsg forKey:NSLocalizedDescriptionKey];

    return [NSError errorWithDomain:GCDAsyncSocketErrorDomain code:GCDAsyncSocketBadParamError userInfo:userInfo];
}

2.接着做了一个前置的错误检查:

if (![self preConnectWithInterface:interface error:&preConnectErr])
{
     return_from_block;
}

这个检查方法，如果没通过返回NO。并且如果interface有值，则会将本机的IPV4 IPV6的 address设置上。即我们之前提到的这两个属性：

  //本机的IPV4地址
NSData * connectInterface4;
//本机的IPV6地址
NSData * connectInterface6;

我们来看看这个前置检查方法：

本文方法三--前置检查方法

//在连接之前的接口检查，一般我们传nil  interface本机的IP 端口等等
- (BOOL)preConnectWithInterface:(NSString *)interface error:(NSError **)errPtr
{
    //先断言，如果当前的queue不是初始化quueue，直接报错
    NSAssert(dispatch_get_specific(IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey), @"Must be dispatched on socketQueue");

    //无代理
    if (delegate == nil) // Must have delegate set
    {
        if (errPtr)
        {
            NSString *msg = @"Attempting to connect without a delegate. Set a delegate first.";
            *errPtr = [self badConfigError:msg];
        }
        return NO;
    }
    //没有代理queue
    if (delegateQueue == NULL) // Must have delegate queue set
    {
        if (errPtr)
        {
            NSString *msg = @"Attempting to connect without a delegate queue. Set a delegate queue first.";
            *errPtr = [self badConfigError:msg];
        }
        return NO;
    }

    //当前不是非连接状态
    if (![self isDisconnected]) // Must be disconnected
    {
        if (errPtr)
        {
            NSString *msg = @"Attempting to connect while connected or accepting connections. Disconnect first.";
            *errPtr = [self badConfigError:msg];
        }
        return NO;
    }

    //判断是否支持IPV4 IPV6  &位与运算，因为枚举是用  左位移<

  <运算定义的 所以可以用来判断="" nbsp="" config包不包含某个枚举="" 因为一个值可能包含好几个枚举值="" 所以这时候不能用="=来判断，只能用&来判断" bool="" isipv4disabled="" isipv6disabled="" 是否都不支持="" if="" must="" have="" ipv4="" or="" ipv6="" enabled="" errptr="" nsstring="" msg="" return="" no="" 如果有interface="" 本机地址="" interface="" nsmutabledata="" interface4="" interface6="" 得到本机的ipv4="" ipv6地址="" self="" getinterfaceaddress4:="" address6:="" fromdescription:interface="" port:0="" 如果两者都为nil="" 如果都没问题="" 则赋值="" connectinterface4="" connectinterface6="" clear="" queues="" spurious="" read="" write="" requests="" post="" disconnect="" 清除queue="" 假的读写请求="" 提交断开连接="" 读写queue清除="" readqueue="" removeallobjects="" writequeue="" yes="">

又是非常长的一个方法，但是这个方法还是非常好读的。

• 主要是对连接前的一个属性参数的判断，如果不齐全的话，则填充错误指针，并且返回NO。

• 在这里如果我们interface这个参数不为空话，我们会额外多执行一些操作。

首先来讲讲这个参数是什么，简单来讲，这个就是我们设置的本机IP+端口号。照理来说我们是不需要去设置这个参数的，默认的为localhost(127.0.0.1)本机地址。而端口号会在本机中取一个空闲可用的端口。

而我们一旦设置了这个参数，就会强制本地IP和端口为我们指定的。其实这样设置反而不好，其实大家也能想明白，这里端口号如果我们写死，万一被其他进程给占用了。那么肯定是无法连接成功的。

所以就有了我们做IM的时候， 一般是不会去指定客户端bind某一个端口。而是用系统自动去选择 。

• 我们最后清空了当前读写queue中，所有的任务。

至于有interface，我们所做的额外操作是什么呢，我们接下来看看这个方法：

本文方法四--本地地址绑定方法

- (void)getInterfaceAddress4:(NSMutableData **)interfaceAddr4Ptr
                    address6:(NSMutableData **)interfaceAddr6Ptr
             fromDescription:(NSString *)interfaceDescription
                        port:(uint16_t)port
{
    NSMutableData *addr4 = nil;
    NSMutableData *addr6 = nil;

    NSString *interface = nil;

    //先用:分割
    NSArray *components = [interfaceDescription componentsSeparatedByString:@":"];
    if ([components count] > 0)
    {
        NSString *temp = [components objectAtIndex:0];
        if ([temp length] > 0)
        {
            interface = temp;
        }
    }
    if ([components count] > 1 && port == 0)
    {
        //拿到port strtol函数，将一个字符串，根据base参数转成长整型，如base值为10则采用10进制，若base值为16则采用16进制
        long portL = strtol([[components objectAtIndex:1] UTF8String], NULL, 10);
        //UINT16_MAX,65535最大端口号
        if (portL > 0 && portL 1111111 00000000 00000000 00000001->127.0.0.1
        sockaddr4.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_LOOPBACK);

        //ipv6
        struct sockaddr_in6 sockaddr6;
        memset(&sockaddr6, 0, sizeof(sockaddr6));
        sockaddr6.sin6_len       = sizeof(sockaddr6);
        sockaddr6.sin6_family    = AF_INET6;
        sockaddr6.sin6_port      = htons(port);
        sockaddr6.sin6_addr      = in6addr_loopback;
        //赋值
        addr4 = [NSMutableData dataWithBytes:&sockaddr4 length:sizeof(sockaddr4)];
        addr6 = [NSMutableData dataWithBytes:&sockaddr6 length:sizeof(sockaddr6)];
    }
    //非localhost、loopback，去获取本机IP，看和传进来Interface是同名或者同IP，相同才给赋端口号，把数据封装进Data。否则为nil
    else
    {
        //转成cString
        const char *iface = [interface UTF8String];
        //定义结构体指针，这个指针是本地IP
        struct ifaddrs *addrs;
        const struct ifaddrs *cursor;
        //获取到本机IP，为0说明成功了
        if ((getifaddrs(&addrs) == 0))
        {
            //赋值
            cursor = addrs;
            //如果IP不为空，则循环链表去设置
            while (cursor != NULL)
            {
                //如果 addr4 IPV4地址为空，而且地址类型为IPV4
                if ((addr4 == nil) && (cursor->ifa_addr->sa_family == AF_INET))
                {
                    // IPv4

                    struct sockaddr_in nativeAddr4;
                    //memcpy内存copy函数，把src开始到size的字节数copy到 dest中
                    memcpy(&nativeAddr4, cursor->ifa_addr, sizeof(nativeAddr4));
                    //比较两个字符串是否相同，本机的IP名，和接口interface是否相同
                    if (strcmp(cursor->ifa_name, iface) == 0)
                    {
                        // Name match
                        //相同则赋值 port
                        nativeAddr4.sin_port = htons(port);
                        //用data封号IPV4地址
                        addr4 = [NSMutableData dataWithBytes:&nativeAddr4 length:sizeof(nativeAddr4)];
                    }
                    //本机IP名和interface不相同
                    else
                    {
                        //声明一个IP 16位的数组
                        char ip[INET_ADDRSTRLEN];

                        //这里是转成了10进制。。（因为获取到的是二进制IP）
                        const char *conversion = inet_ntop(AF_INET, &nativeAddr4.sin_addr, ip, sizeof(ip));
                        //如果conversion不为空，说明转换成功而且 ，比较转换后的IP，和interface是否相同
                        if ((conversion != NULL) && (strcmp(ip, iface) == 0))
                        {
                            // IP match
                            //相同则赋值 port
                            nativeAddr4.sin_port = htons(port);
                            addr4 = [NSMutableData dataWithBytes:&nativeAddr4 length:sizeof(nativeAddr4)];
                        }
                    }
                }
                //IPV6 一样
                else if ((addr6 == nil) && (cursor->ifa_addr->sa_family == AF_INET6))
                {
                    // IPv6

                    struct sockaddr_in6 nativeAddr6;
                    memcpy(&nativeAddr6, cursor->ifa_addr, sizeof(nativeAddr6));

                    if (strcmp(cursor->ifa_name, iface) == 0)
                    {
                        // Name match

                        nativeAddr6.sin6_port = htons(port);

                        addr6 = [NSMutableData dataWithBytes:&nativeAddr6 length:sizeof(nativeAddr6)];
                    }
                    else
                    {
                        char ip[INET6_ADDRSTRLEN];
                        const char *conversion = inet_ntop(AF_INET6, &nativeAddr6.sin6_addr, ip, sizeof(ip));
                        if ((conversion != NULL) && (strcmp(ip, iface) == 0))
                        {
                            // IP match

                            nativeAddr6.sin6_port = htons(port);

                            addr6 = [NSMutableData dataWithBytes:&nativeAddr6 length:sizeof(nativeAddr6)];
                        }
                    }
                }

                //指向链表下一个addr
                cursor = cursor->ifa_next;
            }
            //和getifaddrs对应，释放这部分内存
            freeifaddrs(addrs);
        }
    }
    //如果这两个二级指针存在，则取成一级指针，把addr4赋值给它
    if (interfaceAddr4Ptr) *interfaceAddr4Ptr = addr4;
    if (interfaceAddr6Ptr) *interfaceAddr6Ptr = addr6;

这个方法中，主要是大量的socket相关的函数的调用，会显得比较难读一点，其实简单来讲就做了这么一件事：

把interface变成进行socket操作所需要的地址结构体，然后把地址结构体包裹在NSMutableData中。

这里，为了让大家能更容易理解，我把这个方法涉及到的socket相关函数以及宏（按照调用顺序）都列出来：

//拿到port strtol函数，将一个字符串，根据base参数转成长整型，
//如base值为10则采用10进制，若base值为16则采用16进制
long  strtol(const char *__str, char **__endptr, int __base);

//作用是在一段内存块中填充某个给定的值，它是对较大的结构体或数组进行清零操作的一种最快方法
//第一个参数为指针地址，第二个为设置值，第三个为连续设置的长度（大小）
memset(void *s,int ch,size_t n);

//最大端口号
#define UINT16_MAX        65535

//作用是把主机字节序转化为网络字节序 
htons() //参数16位
htonl() //参数32位
//获取占用内存大小
sizeof()
//比较两个指针，是否相同 相同返回0
int   strcmp(const char *__s1, const char *__s2)


//内存copu函数，把src开始到len的字节数copy到 dest中
memcpy(dest, src, len)   

//inet_pton和inet_ntop这2个IP地址转换函数，可以在将IP地址在“点分十进制”和“二进制整数”之间转换
//参数socklen_t cnt,他是所指向缓存区dst的大小，避免溢出，如果缓存区太小无法存储地址的值，则返回一个空指针，并将errno置为ENOSPC
const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t cnt);

//得到本机地址
extern int getifaddrs(struct ifaddrs **);
//释放本机地址
extern void freeifaddrs(struct ifaddrs *);

还有一些用到的作为参数的结构体：

//socket通信用的 IPV4地址结构体 
struct sockaddr_in { 
     __uint8_t sin_len;      //整个结构体大小
     sa_family_t    sin_family;      //协议族，IPV4?IPV6
     in_port_t sin_port;      //端口
     struct    in_addr sin_addr;      //IP地址
     char      sin_zero[8];     //空的占位符，为了和其他地址结构体保持一致大小，方便转化
};
//IPV6地址结构体，和上面的类似
struct sockaddr_in6 {
     __uint8_t sin6_len; /* length of this struct(sa_family_t) */
     sa_family_t    sin6_family;   /* AF_INET6 (sa_family_t) */
     in_port_t sin6_port;     /* Transport layer port # (in_port_t) */
     __uint32_t     sin6_flowinfo; /* IP6 flow information */
     struct in6_addr     sin6_addr;     /* IP6 address */
     __uint32_t     sin6_scope_id; /* scope zone index */
};

//用来获取本机IP的参数结构体
struct ifaddrs {
    //指向链表的下一个成员
    struct ifaddrs  *ifa_next;
    //接口名称
    char       *ifa_name;
    //接口标识位（比如当IFF_BROADCAST或IFF_POINTOPOINT设置到此标识位时，影响联合体变量ifu_broadaddr存储广播地址或ifu_dstaddr记录点对点地址）
    unsigned int     ifa_flags;
    //接口地址
    struct sockaddr *ifa_addr;
    //存储该接口的子网掩码；
    struct sockaddr *ifa_netmask;

    //点对点的地址
    struct sockaddr *ifa_dstaddr;
    //ifa_data存储了该接口协议族的特殊信息，它通常是NULL（一般不关注他）。
    void       *ifa_data;
};

这一段内容算是比较枯涩了，但是也是了解socket编程必经之路。

这里提到了网络字节序和主机字节序。我们创建socket之前，必须把port和host这些参数转化为网络字节序。那么为什么要这么做呢？

不同的CPU有不同的字节序类型 这些字节序是指整数在内存中保存的顺序 这个叫做主机序

最常见的有两种

1． Little endian：将低序字节存储在起始地址

2． Big endian：将高序字节存储在起始地址

这样如果我们到网络中，就无法得知互相的字节序是什么了，所以我们就必须统一一套排序，这样网络字节序就有它存在的必要了。

网络字节顺序是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式，它与具体的CPU类型、操作系统等无关。从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。网络字节顺序采用big endian排序方式。

大家感兴趣可以到这篇文章中去看看： 网络字节序与主机字节序 。

除此之外比较重要的就是这几个地址结构体了。它定义了我们当前socket的地址信息。包括IP、Port、长度、协议族等等。当然socket中标识为地址的结构体不止这3种，等我们后续代码来补充。

大家了解了我们上述说的知识点，这个方法也就不难度了。这个方法主要是做了本机IPV4和IPV6地址的创建和绑定。当然这里分了几种情况：

1.interface为空的，我们作为客户端不会出现这种情况。注意之前我们是这个参数不为空才会调入这个方法的。

而这个一般是用于做服务端监听用的，这里的处理是给本机地址绑定0地址（任意地址）。那么这里这么做作用是什么呢？引用一个应用场景来说明：

如果你的服务器有多个网卡（每个网卡上有不同的IP地址），而你的服务（不管是在udp端口上侦听，还是在tcp端口上侦听），出于某种原因：可能是你的服务器操作系统可能随时增减IP地址，也有可能是为了省去确定服务器上有什么 网络端口 （网卡）的麻烦 —— 可以要在调用 bind() 的时候，告诉操作系统：“我需要在 yyyy 端口上侦听，所有发送到 服务器 的这个端口，不管是哪个网卡/哪个IP地址接收到的数据，都是我处理的。”这时候，服务器程序则在0.0.0.0这个地址上进行侦听。

2.如果interface为localhost或者loopback则把IP设置为127.0.0.1，这里localhost我们大家都知道。那么什么是loopback呢？

loopback地址叫做回环地址，他不是一个物理接口上的地址，他是一个虚拟的一个地址，只要路由器在工作，这个地址就存在.它是路由器的唯一标识。

更详细的内容可以看看百科： loopback

3.如果是一个其他的地址，我们会去使用getifaddrs()函数得到本机地址。然后去对比本机名或者本机IP。有一个能相同，我们就认为该地址有效，就进行IPV4和IPV6绑定。否则什么都不做。

至此这个本机地址绑定我们就做完了，我们前面也说过，一般我们作为客户端，是不需要做这一步的。如果我们不绑定，系统会自己绑定本机IP，并且选择一个空闲可用的端口。所以这个方法是iOS用来作为服务端调用的。

方法三--前置检查、方法四--本机地址绑定都说完了，我们继续接着之前的方法二往下看：

之前讲到第3点了：

3.这里把flag标记为kSocketStarted：

flags |= kSocketStarted;

源码中大量的运用了3个位运算符：分别是或(|)、与(&)、取反(~)、运算符。 运用这个标记的好处也很明显，可以很简单的标记当前的状态，并且因为flags所指向的枚举值是用左位移的方式：

enum GCDAsyncSocketFlags
{
    kSocketStarted                 = 1 <<  0,  // If set, socket has been started (accepting/connecting)
    kConnected                     = 1 <<  1,  // If set, the socket is connected
    kForbidReadsWrites             = 1 <<  2,  // If set, no new reads or writes are allowed
    kReadsPaused                   = 1 <<  3,  // If set, reads are paused due to possible timeout
    kWritesPaused                  = 1 <<  4,  // If set, writes are paused due to possible timeout
    kDisconnectAfterReads          = 1 <<  5,  // If set, disconnect after no more reads are queued
    kDisconnectAfterWrites         = 1 <<  6,  // If set, disconnect after no more writes are queued
    kSocketCanAcceptBytes          = 1 <<  7,  // If set, we know socket can accept bytes. If unset, it's unknown.
    kReadSourceSuspended           = 1 <<  8,  // If set, the read source is suspended
    kWriteSourceSuspended          = 1 <<  9,  // If set, the write source is suspended
    kQueuedTLS                     = 1 << 10,  // If set, we've queued an upgrade to TLS
    kStartingReadTLS               = 1 << 11,  // If set, we're waiting for TLS negotiation to complete
    kStartingWriteTLS              = 1 << 12,  // If set, we're waiting for TLS negotiation to complete
    kSocketSecure                  = 1 << 13,  // If set, socket is using secure communication via SSL/TLS
    kSocketHasReadEOF              = 1 << 14,  // If set, we have read EOF from socket
    kReadStreamClosed              = 1 << 15,  // If set, we've read EOF plus prebuffer has been drained
    kDealloc                       = 1 << 16,  // If set, the socket is being deallocated
#if TARGET_OS_IPHONE
    kAddedStreamsToRunLoop         = 1 << 17,  // If set, CFStreams have been added to listener thread
    kUsingCFStreamForTLS           = 1 << 18,  // If set, we're forced to use CFStream instead of SecureTransport
    kSecureSocketHasBytesAvailable = 1 << 19,  // If set, CFReadStream has notified us of bytes available
#endif
};

所以flags可以通过|的方式复合横跨多个状态，并且运算也非常轻量级，好处很多，所有的状态标记的意义可以在注释中清晰的看出，这里把状态标记为socket已经开始连接了。

4.然后我们调用了一个全局queue,异步的调用连接，这里又做了两件事：

第一步是拿到我们需要连接的服务端server的地址数组：

//server地址数组（包含IPV4 IPV6的地址  sockaddr_in6、sockaddr_in类型）
NSMutableArray *addresses = [[self class] lookupHost:hostCpy port:port error:&lookupErr];

第二步是做一些错误判断，并且把地址信息赋值到address4和address6中去，然后异步调用回socketQueue去用另一个方法去发起连接：

//异步去发起连接
dispatch_async(strongSelf->socketQueue, ^{ @autoreleasepool {

   [strongSelf lookup:aStateIndex didSucceedWithAddress4:address4 address6:address6];
}});

在这个方法中我们可以看到作者这里把创建server地址这些费时的逻辑操作放在了异步线程中并发进行。然后得到数据之后又回到了我们的socketQueue发起下一步的连接。

然后这里又是两个很大块的分支， 首先我们来看看server地址的获取 ：

本文方法五--创建服务端server地址数据：

//根据host、port
+ (NSMutableArray *)lookupHost:(NSString *)host port:(uint16_t)port error:(NSError **)errPtr
{
     LogTrace();

     NSMutableArray *addresses = nil;
     NSError *error = nil;

    //如果Host是这localhost或者loopback
     if ([host isEqualToString:@"localhost"] || [host isEqualToString:@"loopback"])
     {
          // Use LOOPBACK address
          struct sockaddr_in nativeAddr4;
          nativeAddr4.sin_len         = sizeof(struct sockaddr_in);
          nativeAddr4.sin_family      = AF_INET;
          nativeAddr4.sin_port        = htons(port);
          nativeAddr4.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_LOOPBACK);
        //占位置0
          memset(&(nativeAddr4.sin_zero), 0, sizeof(nativeAddr4.sin_zero));
        //ipv6
          struct sockaddr_in6 nativeAddr6;
          nativeAddr6.sin6_len        = sizeof(struct sockaddr_in6);
          nativeAddr6.sin6_family     = AF_INET6;
          nativeAddr6.sin6_port       = htons(port);
          nativeAddr6.sin6_flowinfo   = 0;
          nativeAddr6.sin6_addr       = in6addr_loopback;
          nativeAddr6.sin6_scope_id   = 0;

          // Wrap the native address structures

          NSData *address4 = [NSData dataWithBytes:&nativeAddr4 length:sizeof(nativeAddr4)];
          NSData *address6 = [NSData dataWithBytes:&nativeAddr6 length:sizeof(nativeAddr6)];
        //两个添加进数组
          addresses = [NSMutableArray arrayWithCapacity:2];
          [addresses addObject:address4];
          [addresses addObject:address6];
     }
     else
     {
        //拿到port String
          NSString *portStr = [NSString stringWithFormat:@"%hu", port];


        //定义三个addrInfo  是一个sockaddr结构的链表而不是一个地址清单

          struct addrinfo hints, *res, *res0;

        //初始化为0
          memset(&hints, 0, sizeof(hints));

        //相当于 AF_UNSPEC ，返回的是适用于指定主机名和服务名且适合任何协议族的地址。
          hints.ai_family   = PF_UNSPEC;
          hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
          hints.ai_protocol = IPPROTO_TCP;


        //根据host port，去获取地址信息。

          int gai_error = getaddrinfo([host UTF8String], [portStr UTF8String], &hints, &res0);

        //出错
          if (gai_error)
          {   //获取到错误
               error = [self gaiError:gai_error];
          }
        //正确获取到addrInfo
          else
          {
            //
               NSUInteger capacity = 0;
            //遍历 res0
               for (res = res0; res; res = res->ai_next)
               {
                //如果有IPV4 IPV6的，capacity+1
                    if (res->ai_family == AF_INET || res->ai_family == AF_INET6) {
                         capacity++;
                    }
               }
               //生成一个地址数组，数组为capacity大小
               addresses = [NSMutableArray arrayWithCapacity:capacity];
            //再去遍历，为什么不一次遍历完，仅仅是为了限制数组的大小？
               for (res = res0; res; res = res->ai_next)
               {
                //IPV4
                    if (res->ai_family == AF_INET)
                    {
                         // Found IPv4 address.
                         // Wrap the native address structure, and add to results.
                         //加到数组中
                         NSData *address4 = [NSData dataWithBytes:res->ai_addr length:res->ai_addrlen];
                         [addresses addObject:address4];
                    }
                    else if (res->ai_family == AF_INET6)
                    {
                         // Fixes connection issues with IPv6
                         // https://github.com/robbiehanson/CocoaAsyncSocket/issues/429#issuecomment-222477158
                         // Found IPv6 address.
                         // Wrap the native address structure, and add to results.
                    //强转
                         struct sockaddr_in6 *sockaddr = (struct sockaddr_in6 *)res->ai_addr;
                    //拿到port
                         in_port_t *portPtr = &sockaddr->sin6_port;
                    //如果Port为0
                         if ((portPtr != NULL) && (*portPtr == 0)) {
                        //赋值，用传进来的port
                                 *portPtr = htons(port);
                         }
                    //添加到数组
                         NSData *address6 = [NSData dataWithBytes:res->ai_addr length:res->ai_addrlen];
                         [addresses addObject:address6];
                    }
               }
            //对应getaddrinfo 释放内存
               freeaddrinfo(res0);
            //如果地址里一个没有，报错 EAI_FAIL：名字解析中不可恢复的失败
               if ([addresses count] == 0)
               {
                    error = [self gaiError:EAI_FAIL];
               }
          }
     }
     //赋值错误
     if (errPtr) *errPtr = error;
    //返回地址
     return addresses;
}

这个方法根据host进行了划分：

1. 如果host为localhost或者loopback，则按照我们之前绑定本机地址那一套生成地址的方式，去生成IPV4和IPV6的地址，并且用NSData包裹住这个地址结构体，装在NSMutableArray中。

2. 不是本机地址，那么我们就需要根据host和port去创建地址了，这里用到的是这么一个函数：

int getaddrinfo( const char *hostname, const char *service, const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **result );

这个函数主要的作用是：根据hostname（IP），service（port），去获取地址信息，并且把地址信息传递到result中。

而hints这个参数可以是一个空指针，也可以是一个指向某个addrinfo结构体的指针，如果填了，其实它就是一个配置参数，返回的地址信息会和这个配置参数的内容有关，如下例：

举例来说：指定的服务既可支持TCP也可支持UDP，所以调用者可以把hints结构中的ai_socktype成员设置成SOCK_DGRAM使得返回的仅仅是适用于数据报套接口的信息。

这里我们可以看到result和hints这两个参数指针指向的都是一个addrinfo的结构体，这是我们继上面以来看到的第4种地址结构体了。它的定义如下：

struct addrinfo {
 int    ai_flags;    /* AI_PASSIVE, AI_CANONNAME, AI_NUMERICHOST */
 int    ai_family;    /* PF_xxx */
 int    ai_socktype;    /* SOCK_xxx */
 int    ai_protocol;    /* 0 or IPPROTO_xxx for IPv4 and IPv6 */
 socklen_t ai_addrlen;    /* length of ai_addr */
 char    *ai_canonname;    /* canonical name for hostname */
 struct    sockaddr *ai_addr;    /* binary address */
 struct    addrinfo *ai_next;    /* next structure in linked list */
};

我们可以看到它其中包括了一个IPV4的结构体地址ai_addr，还有一个指向下一个同类型数据节点的指针ai_next。

其他参数和之前的地址结构体一些参数作用类似，大家可以对着注释很好理解，或者仍有疑惑可以看看这篇： socket编程之addrinfo结构体与getaddrinfo函数

这里讲讲ai_next这个指针，因为我们是去获取server端的地址，所以很可能有不止一个地址，比如IPV4、IPV6，又或者我们之前所说的一个服务器有多个网卡，这时候可能就会有多个地址。这些地址就会用ai_next指针串联起来，形成一个单链表。

然后我们拿到这个地址链表，去遍历它，对应取出IPV4、IPV6的地址，封装成NSData并装到数组中去。

3.如果中间有错误，赋值错误，返回地址数组，理清楚这几个结构体与函数，这个方法还是相当容易读的，具体的细节可以看看注释。

接着我们回到本文方法二，就要用这个地址数组去做连接了。

//异步去发起连接
dispatch_async(strongSelf->socketQueue, ^{ @autoreleasepool {

     [strongSelf lookup:aStateIndex didSucceedWithAddress4:address4 address6:address6];
}});

这里调用了我们本文方法六--开始连接的方法1

//连接的最终方法 1
- (void)lookup:(int)aStateIndex didSucceedWithAddress4:(NSData *)address4 address6:(NSData *)address6
{
     LogTrace();

     NSAssert(dispatch_get_specific(IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey), @"Must be dispatched on socketQueue");
    //至少有一个server地址
     NSAssert(address4 || address6, @"Expected at least one valid address");
    //如果状态不一致，说明断开连接
     if (aStateIndex != stateIndex)
     {
          LogInfo(@"Ignoring lookupDidSucceed, already disconnected");
          // The connect operation has been cancelled.
          // That is, socket was disconnected, or connection has already timed out.
          return;
     }

     // Check for problems
     //分开判断。
     BOOL isIPv4Disabled = (config & kIPv4Disabled) ? YES : NO;
     BOOL isIPv6Disabled = (config & kIPv6Disabled) ? YES : NO;

     if (isIPv4Disabled && (address6 == nil))
     {
          NSString *msg = @"IPv4 has been disabled and DNS lookup found no IPv6 address.";

          [self closeWithError:[self otherError:msg]];
          return;
     }

     if (isIPv6Disabled && (address4 == nil))
     {
          NSString *msg = @"IPv6 has been disabled and DNS lookup found no IPv4 address.";

          [self closeWithError:[self otherError:msg]];
          return;
     }

     // Start the normal connection process

     NSError *err = nil;
    //调用连接方法，如果失败，则错误返回
     if (![self connectWithAddress4:address4 address6:address6 error:&err])
     {
          [self closeWithError:err];
     }
}

这个方法也比较简单，基本上就是做了一些错误的判断。比如：

1. 判断在不在这个socket队列。

2. 判断传过来的aStateIndex和属性stateIndex是不是同一个值。说到这个值，不得不提的是大神用的框架，在容错处理上，做的真不是一般的严谨。从这个stateIndex上就能略见一二。

这个aStateIndex是我们之前调用方法，用属性传过来的，所以按道理说，是肯定一样的。但是就怕在调用过程中，这个值发生了改变，这时候整个socket配置也就完全不一样了，有可能我们已经置空地址、销毁socket、断开连接等等...等我们后面再来看这个属性stateIndex在什么地方会发生改变。

3. 判断config中是需要哪种配置，它的参数对应了一个枚举：

enum GCDAsyncSocketConfig
{
 kIPv4Disabled              = 1 << 0,  // If set, IPv4 is disabled
 kIPv6Disabled              = 1 << 1,  // If set, IPv6 is disabled
 kPreferIPv6                = 1 << 2,  // If set, IPv6 is preferred over IPv4
 kAllowHalfDuplexConnection = 1 << 3,  // If set, the socket will stay open even if the read stream closes
};

前3个大家很好理解，无非就是用IPV4还是IPV6。

而第4个官方注释意思是，我们即使关闭读的流，也会保持Socket开启。至于具体是什么意思，我们先不在这里讨论，等后文再说。

这里调用了我们本文方法七--开始连接的方法2

//连接最终方法 2。用两个Server地址去连接，失败返回NO，并填充error
- (BOOL)connectWithAddress4:(NSData *)address4 address6:(NSData *)address6 error:(NSError **)errPtr
{
    LogTrace();

    NSAssert(dispatch_get_specific(IsOnSocketQueueOrTargetQueueKey), @"Must be dispatched on socketQueue");

    //输出一些东西？
    LogVerbose(@"IPv4: %@:%hu", [[self class] hostFromAddress:address4], [[self class] portFromAddress:address4]);
    LogVerbose(@"IPv6: %@:%hu", [[self class] hostFromAddress:address6], [[self class] portFromAddress:address6]);

    // Determine socket type

    //判断是否倾向于IPV6
    BOOL preferIPv6 = (config & kPreferIPv6) ? YES : NO;

    // Create and bind the sockets

    //如果有IPV4地址，创建IPV4 Socket
    if (address4)
    {
        LogVerbose(@"Creating IPv4 socket");

        socket4FD = [self createSocket:AF_INET connectInterface:connectInterface4 errPtr:errPtr];
    }
    //如果有IPV6地址，创建IPV6 Socket
    if (address6)
    {
        LogVerbose(@"Creating IPv6 socket");

        socket6FD = [self createSocket:AF_INET6 connectInterface:connectInterface6 errPtr:errPtr];
    }

    //如果都为空，直接返回
    if (socket4FD == SOCKET_NULL && socket6FD == SOCKET_NULL)
    {
        return NO;
    }

    //主选socketFD,备选alternateSocketFD
    int socketFD, alternateSocketFD;
    //主选地址和备选地址
    NSData *address, *alternateAddress;

    //IPV6
    if ((preferIPv6 && socket6FD) || socket4FD == SOCKET_NULL)
    {
        socketFD = socket6FD;
        alternateSocketFD = socket4FD;
        address = address6;
        alternateAddress = address4;
    }
    //主选IPV4
    else
    {
        socketFD = socket4FD;
        alternateSocketFD = socket6FD;
        address = address4;
        alternateAddress = address6;
    }
    //拿到当前状态
    int aStateIndex = stateIndex;
    //用socket和address去连接
    [self connectSocket:socketFD address:address stateIndex:aStateIndex];

    //如果有备选地址
    if (alternateAddress)
    {
        //延迟去连接备选的地址
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(alternateAddressDelay * NSEC_PER_SEC)), socketQueue, ^{
            [self connectSocket:alternateSocketFD address:alternateAddress stateIndex:aStateIndex];
        });
    }

    return YES;
}

这个方法也仅仅是连接中过渡的一个方法，做的事也非常简单:

1. 就是拿到IPV4和IPV6地址，先去创建对应的socket，注意这个socket是本机客户端的，和server端没有关系。这里服务端的IPV4和IPV6地址仅仅是用来判断是否需要去创建对应的本机Socket。这里去创建socket会带上我们之前生成的本地地址信息connectInterface4或者connectInterface6。

2. 根据我们的config配置，得到主选连接和备选连接。 然后先去连接主选连接地址，在用我们一开始初始化中设置的属性alternateAddressDelay，就是这个备选连接延时的属性，去延时连接备选地址（当然如果主选地址在此时已经连接成功，会再次连接导致socket错误，并且关闭）。

这两步分别调用了各自的方法去实现，接下来我们先来看创建本机Socket的方法：

本文方法八--创建Socket：

//创建Socket
- (int)createSocket:(int)family connectInterface:(NSData *)connectInterface errPtr:(NSError **)errPtr
{
    //创建socket,用的SOCK_STREAM TCP流
    int socketFD = socket(family, SOCK_STREAM, 0);
    //如果创建失败
    if (socketFD == SOCKET_NULL)
    {
        if (errPtr)
            *errPtr = [self errnoErrorWithReason:@"Error in socket() function"];

        return socketFD;
    }

    //和connectInterface绑定
    if (![self bindSocket:socketFD toInterface:connectInterface error:errPtr])
    {
        //绑定失败，直接关闭返回
        [self closeSocket:socketFD];
        return SOCKET_NULL;
    }

    // Prevent SIGPIPE signals
    //防止终止进程的信号？
    int nosigpipe = 1;
    //SO_NOSIGPIPE是为了避免网络错误，而导致进程退出。用这个来避免系统发送signal
    setsockopt(socketFD, SOL_SOCKET, SO_NOSIGPIPE, &nosigpipe, sizeof(nosigpipe));

    return socketFD;
}

这个方法做了这么几件事：

1.创建了一个socket：

//创建一个socket,返回值为Int。（注scoket其实就是Int类型）
 //第一个参数addressFamily IPv4(AF_INET) 或 IPv6(AF_INET6)。
 //第二个参数 type 表示 socket 的类型，通常是流stream(SOCK_STREAM) 或数据报文datagram(SOCK_DGRAM)
 //第三个参数 protocol 参数通常设置为0，以便让系统自动为选择我们合适的协议，对于 stream socket 来说会是 TCP 协议(IPPROTO_TCP)，而对于 datagram来说会是 UDP 协议(IPPROTO_UDP)。
int socketFD = socket(family, SOCK_STREAM, 0);

其实这个函数在之前那篇IM文章中也讲过了，大家参考参考注释看看就可以了，这里如果返回值为-1，说明创建失败。

2.去绑定我们之前创建的本地地址，它调用了另外一个方法来实现。

3.最后我们调用了如下函数：

setsockopt(socketFD, SOL_SOCKET, SO_NOSIGPIPE, &nosigpipe, sizeof(nosigpipe));

那么这个函数是做什么用的呢？简单来说，它就是给我们的socket加一些额外的设置项，来配置socket的一些行为。它还有许多的用法，具体可以参考这篇文章： setsockopt函数

而这里的目的是为了来避免网络错误而出现的进程退出的情况，调用了这行函数，网络错误后，系统不再发送进程退出的信号。

关于这个进程退出的错误可以参考这篇文章：Mac OSX下SO_NOSIGPIPE的怪异表现

未完总结：

connect篇还没有完结，奈何篇幅问题，只能断在这里。下一个方法将是socket本地绑定的方法。再下面就是我们最终的连接方法了，历经九九八十一难，马上就要取到真经了...（然而这仅仅是一个开始...）

下一篇将会承接这一篇的内容继续讲，包括最终连接、连接完成后的source和流的处理。

我们还会去讲讲iOS作为服务端的accpet建立连接的流程。

除此之外还有 unix domin socket（进程间通信）的连接。

最近总感觉很浮躁，贴一句一直都很喜欢的话：

上善若水。水善利万物而不争