basis/io/sockets/sockets-docs.factor

   1 USING: help.markup help.syntax io io.backend threads
   2 strings byte-arrays continuations destructors quotations ;
   3 IN: io.sockets
   4
   5 ARTICLE: "network-addressing" "Address specifiers"
   6 "The networking words are quite general and work with " { $emphasis "address specifiers" } " rather than concrete concepts such as host names. There are four types of address specifiers."
   7 $nl
   8 "Unix domain sockets:"
   9 { $subsection local }
  10 { $subsection <local> }
  11 "Internet host name/port number pairs; the host name is resolved to an IPv4 or IPv6 address using the operating system's resolver:"
  12 { $subsection inet }
  13 { $subsection <inet> }
  14 "IPv4 addresses, with no host name resolution:"
  15 { $subsection inet4 }
  16 { $subsection <inet4> }
  17 "IPv6 addresses, with no host name resolution:"
  18 { $subsection inet6 }
  19 { $subsection <inet6> }
  20 "While the " { $link inet } " addressing specifier is capable of performing name lookups when passed to " { $link <client> } ", sometimes it is necessary to look up a host name without making a connection:"
  21 { $subsection resolve-host } ;
  22
  23 ARTICLE: "network-connection" "Connection-oriented networking"
  24 "Network connections can be established with this word:"
  25 { $subsection <client> }
  26 { $subsection with-client }
  27 "Connection-oriented network servers are implemented by first opening a server socket, then waiting for connections:"
  28 { $subsection <server> }
  29 { $subsection accept }
  30 "Server sockets are closed by calling " { $link dispose } "."
  31 $nl
  32 "Address specifiers have the following interpretation with connection-oriented networking words:"
  33 { $list
  34     { { $link local } " - Unix domain stream sockets on Unix systems" }
  35     { { $link inet } " - a TCP/IP connection to a host name/port number pair which can resolve to an IPv4 or IPv6 address" }
  36     { { $link inet4 } " - a TCP/IP connection to an IPv4 address and port number; no name lookup is performed" }
  37     { { $link inet6 } " - a TCP/IP connection to an IPv6 address and port number; no name lookup is performed" }
  38 }
  39 "The " { $vocab-link "io.servers.connection" } " library defines high-level wrappers around " { $link <server> } " which makes it easy to listen for IPv4, IPv6 and secure socket connections simultaneously, perform logging, and optionally only allow connections from the loopback interface."
  40 $nl
  41 "The " { $vocab-link "io.sockets.secure" } " vocabulary implements secure, encrypted sockets via SSL and TLS." ;
  42
  43 ARTICLE: "network-packet" "Packet-oriented networking"
  44 "A packet-oriented socket can be opened with this word:"
  45 { $subsection <datagram> }
  46 "Packets can be sent and received with a pair of words:"
  47 { $subsection send }
  48 { $subsection receive }
  49 "Packet-oriented sockets are closed by calling " { $link dispose } "."
  50 $nl
  51 "Address specifiers have the following interpretation with packet-oriented networking words:"
  52 { $list
  53     { { $link local } " - Unix domain datagram sockets on Unix systems" }
  54     { { $link inet4 } " - a TCP/IP connection to an IPv4 address and port number; no name lookup is performed" }
  55     { { $link inet6 } " - a TCP/IP connection to an IPv6 address and port number; no name lookup is performed" }
  56 }
  57 "The " { $link inet } " address specifier is not supported by the " { $link send } " word because a single host name can resolve to any number of IPv4 or IPv6 addresses, therefore there is no way to know which address should be used. Applications should call " { $link resolve-host } " then use some kind of strategy to pick the correct address (for example, by sending a packet to each one and waiting for a response, or always assuming IPv4)." ;
  58
  59 ARTICLE: "network-examples" "Networking examples"
  60 "Send some bytes to a remote host:"
  61 { $code
  62     "USING: io io.encodings.ascii io.sockets strings ;"
  63     "\"myhost\" 1033 <inet> ascii"
  64     "[ B{ 12 17 102 } write ] with-client"
  65 }
  66 "Look up the IP addresses associated with a host name:"
  67 { $code "USING: io.sockets ;" "\"www.apple.com\" 80 <inet> resolve-host ." } ;
  68
  69 ARTICLE: "network-streams" "Networking"
  70 "Factor supports connection-oriented and packet-oriented communication over a variety of protocols:"
  71 { $list
  72     "TCP/IP and UDP/IP, over IPv4 and IPv6"
  73     "Unix domain sockets (Unix only)"
  74 }
  75 { $subsection "network-examples" }
  76 { $subsection "network-addressing" }
  77 { $subsection "network-connection" }
  78 { $subsection "network-packet" }
  79 { $vocab-subsection "Secure sockets (SSL, TLS)" "io.sockets.secure" }
  80 { $see-also "io.pipes" } ;
  81
  82 ABOUT: "network-streams"
  83
  84 HELP: local
  85 { $class-description "Local address specifier for Unix domain sockets on Unix systems. The " { $snippet "path" } " slot holds the path name of the socket. New instances are created by calling " { $link <local> } "." }
  86 { $examples
  87     { $code "\"/tmp/.X11-unix/0\" <local>" }
  88 } ;
  89
  90 HELP: inet
  91 { $class-description "Host name/port number specifier for TCP/IP and UDP/IP connections. The " { $snippet "host" } " and " { $snippet "port" } " slots hold the host name and port name or number, respectively. New instances are created by calling " { $link <inet> } "." }
  92 { $notes
  93     "This address specifier is only supported by " { $link <client> } ", which calls " { $link resolve-host }  " to obtain a list of IP addresses associated with the host name, and attempts a connection to each one in turn until one succeeds. Other network words do not accept this address specifier, and " { $link resolve-host } " must be called directly; it is then up to the application to pick the correct address from the (possibly several) addresses associated to the host name."
  94 }
  95 { $examples
  96     { $code "\"www.apple.com\" 80 <inet>" }
  97 } ;
  98
  99 HELP: <inet>
 100 { $values { "host" "a host name" } { "port" "a port number" } { "inet" inet } }
 101 { $description "Creates a new " { $link inet } " address specifier." } ;
 102
 103 HELP: inet4
 104 { $class-description "IPv4 address/port number specifier for TCP/IP and UDP/IP connections. The " { $snippet "host" } " and " { $snippet "port" } " slots hold the IPv4 address and port number, respectively. New instances are created by calling " { $link <inet4> } "." }
 105 { $notes "Most applications do not operate on IPv4 addresses directly, and instead should use the " { $link inet } " address specifier, or call " { $link resolve-host } "." }
 106 { $examples
 107     { $code "\"127.0.0.1\" 8080 <inet4>" }
 108 } ;
 109
 110 HELP: <inet4>
 111 { $values { "host" "an IPv4 address" } { "port" "a port number" } { "inet4" inet4 } }
 112 { $description "Creates a new " { $link inet4 } " address specifier." } ;
 113
 114 HELP: inet6
 115 { $class-description "IPv6 address/port number specifier for TCP/IP and UDP/IP connections. The " { $snippet "host" } " and " { $snippet "port" } " slots hold the IPv6 address and port number, respectively. New instances are created by calling " { $link <inet6> } "." }
 116 { $notes "Most applications do not operate on IPv6 addresses directly, and instead should use the " { $link inet } " address specifier, or call " { $link resolve-host } "." }
 117 { $examples
 118     { $code "\"::1\" 8080 <inet6>" }
 119 } ;
 120
 121 HELP: <inet6>
 122 { $values { "host" "an IPv6 address" } { "port" "a port number" } { "inet6" inet6 } }
 123 { $description "Creates a new " { $link inet6 } " address specifier." } ;
 124
 125 HELP: <client>
 126 { $values { "remote" "an address specifier" } { "encoding" "an encding descriptor" } { "stream" "a bidirectional stream" } { "local" "an address specifier" } }
 127 { $description "Opens a network connection and outputs a bidirectional stream using the given encoding, together with the local address the socket was bound to." }
 128 { $errors "Throws an error if the connection cannot be established." }
 129 { $notes "The " { $link with-client } " word is easier to use in most situations." }
 130 { $examples
 131     { $code "\"www.apple.com\" 80 <inet> utf8 <client>" }
 132 } ;
 133
 134 HELP: with-client
 135 { $values { "remote" "an address specifier" } { "encoding" "an encoding descriptor" } { "quot" quotation } }
 136 { $description "Opens a network connection and calls the quotation in a new dynamic scope with " { $link input-stream } " and " { $link output-stream } " rebound to the network streams. The local address the socket is connected to is stored in the " { $link local-address } " variable, and the remote address is stored in the " { $link remote-address } " variable." }
 137 { $errors "Throws an error if the connection cannot be established." } ;
 138
 139 HELP: <server>
 140 { $values  { "addrspec" "an address specifier" } { "encoding" "an encoding descriptor" } { "server" "a handle" } }
 141 { $description
 142     "Begins listening for network connections to a local address. Server objects responds to two words:"
 143     { $list
 144         { { $link dispose } " - stops listening on the port and frees all associated resources" }
 145         { { $link accept } " - blocks until there is a connection, and returns a stream of the encoding passed to the constructor" }
 146     }
 147 }
 148 { $notes
 149     "To start a TCP/IP server which listens for connections from any host, use an address specifier returned by the following code, where 1234 is the desired port number:"
 150     { $code "f 1234 <inet> resolve-host" }
 151     "To start a server which listens for connections from the loopback interface only, use an address specifier returned by the following code, where 1234 is the desired port number:"
 152     { $code "\"localhost\" 1234 <inet> resolve-host" }
 153     "Since " { $link resolve-host } " can return multiple address specifiers, your server code must listen on them all to work properly. The " { $vocab-link "io.servers.connection" } " vocabulary can be used to help with this."
 154     $nl
 155     "To start a TCP/IP server which listens for connections on a randomly-assigned port, set the port number in the address specifier to 0, and then read the " { $snippet "addr" } " slot of the server instance to obtain the actual port number it is listening on:"
 156     { $unchecked-example
 157         "f 0 <inet4> ascii <server>"
 158         "[ addr>> . ] [ dispose ] bi"
 159         "T{ inet4 f \"0.0.0.0\" 58901 }"
 160     }
 161 }
 162 { $errors "Throws an error if the address is already in use, or if it if the system forbids access." } ;
 163
 164 HELP: accept
 165 { $values { "server" "a handle" } { "client" "a bidirectional stream" } { "remote" "an address specifier" } }
 166 { $description "Waits for a connection to a server socket created by " { $link <server> } ", and outputs a bidirectional stream when the connection has been established. The encoding of this stream is the one that was passed to the server constructor." }
 167 { $errors "Throws an error if the server socket is closed or otherwise is unavailable." } ;
 168
 169 HELP: <datagram>
 170 { $values { "addrspec" "an address specifier" } { "datagram" "a handle" } }
 171 { $description "Creates a datagram socket bound to a local address. Datagram socket objects responds to three words:"
 172     { $list
 173         { { $link dispose } " - stops listening on the port and frees all associated resources" }
 174         { { $link receive } " - waits for a packet" }
 175         { { $link send } " - sends a packet" }
 176     }
 177 }
 178 { $notes
 179     "To accept UDP/IP packets from any host, use an address specifier returned by the following code, where 1234 is the desired port number:"
 180     { $code "f 1234 <inet> resolve-host" }
 181     "To accept UDP/IP packets from the loopback interface only, use an address specifier returned by the following code, where 1234 is the desired port number:"
 182     { $code "\"localhost\" 1234 <inet> resolve-host" }
 183     "Since " { $link resolve-host } " can return multiple address specifiers, your code must create a datagram socket for each one and co-ordinate packet sending accordingly."
 184     "Datagrams are low-level binary ports that don't map onto streams, so the constructor does not use an encoding"
 185 }
 186 { $errors "Throws an error if the port is already in use, or if the OS forbids access." } ;
 187
 188 HELP: receive
 189 { $values { "datagram" "a datagram socket" } { "packet" byte-array } { "addrspec" "an address specifier" } }
 190 { $description "Waits for an incoming packet on the given datagram socket. Outputs the packet data, as well as the sender's address." }
 191 { $errors "Throws an error if the packet could not be received." } ;
 192
 193 HELP: send
 194 { $values { "packet" byte-array } { "addrspec" "an address specifier" } { "datagram" "a datagram socket" } }
 195 { $description "Sends a packet to the given address." }
 196 { $errors "Throws an error if the packet could not be sent." } ;
 197
 198 HELP: resolve-host
 199 { $values { "addrspec" "an address specifier" } { "seq" "a sequence of address specifiers" } }
 200 { $description "Resolves host names to IP addresses." } ;