網(wǎng)絡(luò)七層協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)七層協(xié)議由下往上分別為物理層楔绞、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層掖棉、傳輸層墓律、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層幔亥。其中物理層耻讽、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層通常被稱作媒體層，是網(wǎng)絡(luò)工程師所研究的對(duì)象帕棉；傳輸層针肥、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層則被稱作主機(jī)層香伴，是用戶所面向和關(guān)心的內(nèi)容慰枕。
HTTP協(xié)議對(duì)應(yīng)于應(yīng)用層，TCP協(xié)議對(duì)應(yīng)于傳輸層即纲，IP協(xié)議對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)層具帮，HTTP協(xié)議是基于TCP連接的,三者本質(zhì)上沒有可比性。 TCP/IP是傳輸層協(xié)議低斋，主要解決數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡(luò)中傳輸蜂厅；而HTTP是應(yīng)用層協(xié)議，主要解決如何包裝數(shù)據(jù)膊畴。Socket是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層掘猿，是它的一組接口。

網(wǎng)絡(luò)七層協(xié)議

TCP/IP五層模型

TCP/IP五層模型的協(xié)議分為：應(yīng)用層唇跨、傳輸層稠通、網(wǎng)絡(luò)層衬衬、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。中繼器改橘、集線器滋尉、還有我們通常說的雙絞線也工作在物理層；網(wǎng)橋（現(xiàn)已很少使用）唧龄、以太網(wǎng)交換機(jī)（二層交換機(jī)）兼砖、網(wǎng)卡（其實(shí)網(wǎng)卡是一半工作在物理層奸远、一半工作在數(shù)據(jù)鏈路層）在數(shù)據(jù)鏈路層既棺；路由器、三層交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)層懒叛；傳輸層主要是四層交換機(jī)丸冕、也有工作在四層的路由器。
TCP/IP協(xié)議中的應(yīng)用層處理七層模型中的第五層薛窥、第六層和第七層的功能胖烛。TCP/IP協(xié)議中的傳輸層并不能總是保證在傳輸層可靠地傳輸數(shù)據(jù)包，而七層模型可以做到诅迷。TCP/IP協(xié)議還提供一項(xiàng)名為UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）的選擇佩番。UDP不能保證可靠的數(shù)據(jù)包傳輸。

對(duì)應(yīng)關(guān)系
TCP：面向連接罢杉、傳輸可靠(保證數(shù)據(jù)正確性,保證數(shù)據(jù)順序)趟畏、用于傳輸大量數(shù)據(jù)(流模式)、速度慢滩租，建立連接需要開銷較多(時(shí)間赋秀，系統(tǒng)資源)。

UDP：面向非連接律想、傳輸不可靠猎莲、用于傳輸少量數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)包模式)、速度快技即。

TCP是一種流模式的協(xié)議著洼，UDP是一種數(shù)據(jù)報(bào)模式的協(xié)議。
在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)而叼，可以只使用傳輸層（TCP/IP）身笤，但是那樣的話，由于沒有應(yīng)用層澈歉，便無法識(shí)別數(shù)據(jù)內(nèi)容展鸡，如果想要使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有意義，則必須使用應(yīng)用層協(xié)議（HTTP埃难、FTP莹弊、TELNET等）涤久，也可以自己定義應(yīng)用層協(xié)議。
WEB使用HTTP作傳輸層協(xié)議忍弛，以封裝HTTP文本信息响迂，然后使用TCP/IP做傳輸層協(xié)議將它發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。Socket是對(duì)TCP/IP協(xié)議的封裝细疚，Socket本身并不是協(xié)議蔗彤，而是一個(gè)調(diào)用接口（API），通過Socket疯兼，我們才能使用TCP/IP協(xié)議然遏。

HTTP連接

HTTP協(xié)議即超文本傳送協(xié)議(HypertextTransfer Protocol )，是Web聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)吧彪，也是手機(jī)聯(lián)網(wǎng)常用的協(xié)議之一待侵，HTTP協(xié)議是建立在TCP協(xié)議之上的一種應(yīng)用。
HTTP連接最顯著的特點(diǎn)是客戶端發(fā)送的每次請(qǐng)求都需要服務(wù)器回送響應(yīng)姨裸，在請(qǐng)求結(jié)束后秧倾，會(huì)主動(dòng)釋放連接。從建立連接到關(guān)閉連接的過程稱為“一次連接”傀缩。因此HTTP連接是一種“短連接”那先，要保持客戶端程序的在線狀態(tài)，需要不斷地向服務(wù)器發(fā)起連接請(qǐng)求赡艰。若服務(wù)器長(zhǎng)時(shí)間無法收到客戶端的請(qǐng)求售淡，則認(rèn)為客戶端“下線”，若客戶端長(zhǎng)時(shí)間無法收到服務(wù)器的回復(fù)瞄摊，則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)斷開勋又。在HTTP 1.0中，客戶端的每次請(qǐng)求都要求建立一次單獨(dú)的連接换帜，在處理完本次請(qǐng)求后楔壤，就自動(dòng)釋放連接。在HTTP 1.1中則可以在一次連接中處理多個(gè)請(qǐng)求惯驼，并且多個(gè)請(qǐng)求可以重疊進(jìn)行蹲嚣，不需要等待一個(gè)請(qǐng)求結(jié)束后再發(fā)送下一個(gè)請(qǐng)求。
HTTPS（Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer）祟牲，是以安全為目標(biāo)的HTTP通道隙畜，是HTTP的安全版。 在HTTP下加入SSL層说贝，HTTPS的安全基礎(chǔ)是SSL议惰，因此加密的詳細(xì)內(nèi)容就需要SSL。 HTTPS存在不同于HTTP的默認(rèn)端口及一個(gè)加密/身份驗(yàn)證層（在HTTP與TCP之間）乡恕。HTTP協(xié)議以明文方式發(fā)送內(nèi)容言询，不提供任何方式的數(shù)據(jù)加密俯萎，如果攻擊者截取了Web瀏覽器和網(wǎng)站服務(wù)器之間的傳輸報(bào)文，就可以直接讀懂其中的信息运杭，因此HTTP協(xié)議不適合傳輸一些敏感信息夫啊。
https協(xié)議需要到ca申請(qǐng)證書；http是超文本傳輸協(xié)議辆憔，信息是明文傳輸撇眯，https 則是具有安全性的ssl加密傳輸協(xié)議；http和https使用的是完全不同的連接方式虱咧，用的端口也不一樣熊榛，前者是80，后者是443彤钟；http的連接很簡(jiǎn)單来候，是無狀態(tài)的，HTTPS協(xié)議是由SSL+HTTP協(xié)議構(gòu)建的可進(jìn)行加密傳輸逸雹、身份認(rèn)證的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

HTTPS
Socket連接與HTTP連接的不同

通常情況下Socket連接就是TCP連接云挟，因此Socket連接一旦建立梆砸，通信雙方即可開始相互發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容，直到雙方連接斷開园欣。但在實(shí)際應(yīng)用中帖世，客戶端到服務(wù)器之間的通信防火墻默認(rèn)會(huì)關(guān)閉長(zhǎng)時(shí)間處于非活躍狀態(tài)的連接而導(dǎo)致 Socket 連接斷連，因此需要通過輪詢告訴網(wǎng)絡(luò)沸枯，該連接處于活躍狀態(tài)日矫。

而HTTP連接使用的是“請(qǐng)求—響應(yīng)”的方式，不僅在請(qǐng)求時(shí)需要先建立連接绑榴，而且需要客戶端向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求后哪轿，服務(wù)器端才能回復(fù)數(shù)據(jù)

很 多情況下，需要服務(wù)器端主動(dòng)向客戶端推送數(shù)據(jù)翔怎，保持客戶端與服務(wù)器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)與同步窃诉。此時(shí)若雙方建立的是Socket連接，服務(wù)器就可以直接將數(shù)據(jù)傳送給 客戶端赤套；若雙方建立的是HTTP連接飘痛，則服務(wù)器需要等到客戶端發(fā)送一次請(qǐng)求后才能將數(shù)據(jù)傳回給客戶端，因此容握，客戶端定時(shí)向服務(wù)器端發(fā)送連接請(qǐng)求宣脉，不僅可以 保持在線，同時(shí)也是在“詢問”服務(wù)器是否有新的數(shù)據(jù)剔氏，如果有就將數(shù)據(jù)傳給客戶端塑猖。

CocoaAsyncSocket

iOS的socket實(shí)現(xiàn)是特別簡(jiǎn)單的堪遂，可以使用github的開源類庫cocoaasyncsocket簡(jiǎn)化開發(fā)，cocoaasyncsocket是支持tcp和ump的萌庆。代碼大概如下：

環(huán)境

下載AsyncSocket類庫溶褪，將RunLoop文件夾下的AsyncSocket.h, AsyncSocket.m, AsyncUdpSocket.h, AsyncUdpSocket.m 文件拷貝到自己的project中
添加CFNetwork.framework, 在使用socket的文件頭

import <sys/socket.h>

import <netinet/in.h>

import <arpa/inet.h>

import <unistd.h>

使用

socket 連接
即時(shí)通訊最大的特點(diǎn)就是實(shí)時(shí)性，基本感覺不到延時(shí)或是掉線践险，所以必須對(duì)socket的連接進(jìn)行監(jiān)視與檢測(cè)猿妈，在斷線時(shí)進(jìn)行重新連接，如果用戶退出登錄巍虫，要將socket手動(dòng)關(guān)閉彭则，否則對(duì)服務(wù)器會(huì)造成一定的負(fù)荷。
一般來說占遥，一個(gè)用戶（對(duì)于ios來說也就是我們的項(xiàng)目中）只能有一個(gè)正在連接的socket俯抖，所以這個(gè)socket變量必須是全局的，這里可以考慮使用單例或是AppDelegate進(jìn)行數(shù)據(jù)共享瓦胎，本文使用單例芬萍。如果對(duì)一個(gè)已經(jīng)連接的socket對(duì)象再次進(jìn)行連接操作，會(huì)拋出異常（不可對(duì)已經(jīng)連接的socket進(jìn)行連接）程序崩潰搔啊，所以在連接socket之前要對(duì)socket對(duì)象的連接狀態(tài)進(jìn)行判斷
使用socket進(jìn)行即時(shí)通訊還有一個(gè)必須的操作柬祠，即對(duì)服務(wù)器發(fā)送心跳包，每隔一段時(shí)間對(duì)服務(wù)器發(fā)送長(zhǎng)連接指令（指令不唯一负芋，由服務(wù)器端指定漫蛔，包括使用socket發(fā)送消息，發(fā)送的數(shù)據(jù)和格式都是由服務(wù)器指定）旧蛾，如果沒有收到服務(wù)器的返回消息莽龟，AsyncSocket會(huì)得到失去連接的消息，我們可以在失去連接的回調(diào)方法里進(jìn)行重新連接锨天。
先創(chuàng)建一個(gè)單例毯盈，命名為Singleton
Singleton.h
// Singleton.h

import "AsyncSocket.h"

define DEFINE_SHARED_INSTANCE_USING_BLOCK(block) \

static dispatch_once_t onceToken = 0;
__strong static id sharedInstance = nil;
dispatch_once(&onceToken, ^{
sharedInstance = block();
});
return sharedInstance;
@interface Singleton : NSObject+ (Singleton *)sharedInstance;
@end
Singleton.m
+(Singleton *) sharedInstance
{
static Singleton *sharedInstace = nil;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
sharedInstace = [[self alloc] init];
});
return sharedInstace;
}
這樣一個(gè)單例就創(chuàng)建好了
在.h文件中生命socket變量
@property (nonatomic, strong) AsyncSocket *socket; // socket
@property (nonatomic, copy ) NSString *socketHost; // socket的Host
@property (nonatomic, assign) UInt16 socketPort; // socket的port
下面是連接，心跳绍绘，失去連接后重連
連接(長(zhǎng)連接)
在.h文件中聲明方法奶镶，并聲明代理<AsyncSocketDelegate>

-(void)socketConnectHost;// socket連接
在.m中實(shí)現(xiàn)，連接時(shí)host與port都是由服務(wù)器指定陪拘，如果不是自己寫的服務(wù)器厂镇，請(qǐng)與服務(wù)器端開發(fā)人員交流

// socket連接
-(void)socketConnectHost{
self.socket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self];
NSError *error = nil;
[self.socket connectToHost:self.socketHost onPort:self.socketPort withTimeout:3 error:&error];
}
心跳
心跳通過計(jì)時(shí)器來實(shí)現(xiàn) 在singleton.h中聲明一個(gè)定時(shí)器

@property (nonatomic, retain) NSTimer *connectTimer; // 計(jì)時(shí)器
在.m中實(shí)現(xiàn)連接成功回調(diào)方法，并在此方法中初始化定時(shí)器左刽，發(fā)送心跳在后文向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)說明

pragma mark - 連接成功回調(diào)

-(void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port{
NSLog(@"socket連接成功");
// 每隔30s像服務(wù)器發(fā)送心跳包
self.connectTimer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:30 target:self selector:@selector(longConnectToSocket) userInfo:nil repeats:YES];
// 在longConnectToSocket方法中進(jìn)行長(zhǎng)連接需要向服務(wù)器發(fā)送的訊息
[self.connectTimer fire];
}
socket 斷開連接與重連
斷開連接
失去連接有幾種情況捺信，服務(wù)器斷開，用戶主動(dòng)cut，還可能有如QQ其他設(shè)備登錄被掉線的情況迄靠，不管那種情況秒咨，我們都能收到socket回調(diào)方法返回給我們的訊息，如果是用戶退出登錄或是程序退出而需要手動(dòng)cut掌挚，我們?cè)赾ut前對(duì)socket的userData賦予一個(gè)值來標(biāo)記為用戶退出雨席，這樣我們可以在收到斷開信息時(shí)判斷究竟是什么原因?qū)е碌牡艟€
在.h文件中聲明一個(gè)枚舉類型
enum{
SocketOfflineByServer,// 服務(wù)器掉線，默認(rèn)為0
SocketOfflineByUser, // 用戶主動(dòng)cut
};
聲明斷開連接方法
-(void)cutOffSocket; // 斷開socket連接
.m
// 切斷socket
-(void)cutOffSocket{
self.socket.userData = SocketOfflineByUser;// 聲明是由用戶主動(dòng)切斷
[self.connectTimer invalidate];
[self.socket disconnect];
}
重連
實(shí)現(xiàn)代理方法
-(void)onSocketDidDisconnect:(AsyncSocket *)sock{
NSLog(@"sorry the connect is failure %ld",sock.userData);
if (sock.userData == SocketOfflineByServer) {
// 服務(wù)器掉線吠式，重連
[self socketConnectHost];
} else if (sock.userData == SocketOfflineByUser) {
// 如果由用戶斷開陡厘，不進(jìn)行重連
return;
}
}
socket 發(fā)送與接收數(shù)據(jù)
發(fā)送數(shù)據(jù) 我們補(bǔ)充上文心跳連接未完成的方法
// 心跳連接
-(void)longConnectToSocket{
// 根據(jù)服務(wù)器要求發(fā)送固定格式的數(shù)據(jù)，假設(shè)為指令@"longConnect"特占，但是一般不會(huì)是這么簡(jiǎn)單的指令
NSString *longConnect = @"longConnect";
NSData *dataStream = [longConnect dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
[self.socket writeData:dataStream withTimeout:1 tag:1];
}
socket發(fā)送數(shù)據(jù)是以棧的形式存放糙置，所有數(shù)據(jù)放在一個(gè)棧中，存取時(shí)會(huì)出現(xiàn)粘包的現(xiàn)象是目，所以很多時(shí)候服務(wù)器在收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)是以先發(fā)送內(nèi)容字節(jié)長(zhǎng)度谤饭，再發(fā)送內(nèi)容的形式，得到數(shù)據(jù)時(shí)也是先得到一個(gè)長(zhǎng)度懊纳，再根據(jù)這個(gè)長(zhǎng)度在棧中讀取這個(gè)長(zhǎng)度的字節(jié)流揉抵，如果是這種情況，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)只需在發(fā)送內(nèi)容前發(fā)送一個(gè)長(zhǎng)度长踊，發(fā)送方法與發(fā)送內(nèi)容一樣功舀，假設(shè)長(zhǎng)度為8
NSData *dataStream = [@8 dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
[self.socket writeData:dataStream withTimeout:1 tag:1];
接收數(shù)據(jù) 為了能時(shí)刻接收到socket的消息，我們?cè)陂L(zhǎng)連接方法中進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)
[self.socket readDataWithTimeout:30 tag:0];
如果得到數(shù)據(jù)身弊，會(huì)調(diào)用回調(diào)方法
-(void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag{
// 對(duì)得到的data值進(jìn)行解析與轉(zhuǎn)換即可
[self.socket readDataWithTimeout:30 tag:0];
}
簡(jiǎn)單使用說明
我們?cè)谟脩舻卿浐蟮牡谝粋€(gè)界面進(jìn)行socket的初始化連接操作，在得到數(shù)據(jù)后列敲，將所需要顯示的數(shù)據(jù)放在singleton中阱佛，對(duì)變量進(jìn)行監(jiān)聽后做出相應(yīng)的操作即可，延伸起來比較復(fù)雜戴而，沒有真實(shí)數(shù)據(jù)也不太方便說明凑术，大家自己進(jìn)行探索吧，有問題請(qǐng)?jiān)谙路搅粞砸黄鹛接憽?br> [Singleton sharedInstance].socketHost = @"192.186.100.21";// host設(shè)定
[Singleton sharedInstance].socketPort = 10045;// port設(shè)定 // 在連接前先進(jìn)行手動(dòng)斷開
[Singleton sharedInstance].socket.userData = SocketOfflineByUser;
[[Singleton sharedInstance] cutOffSocket]; // 確保斷開后再連所意，如果對(duì)一個(gè)正處于連接狀態(tài)的socket進(jìn)行連接淮逊，會(huì)出現(xiàn)崩潰
[Singleton sharedInstance].socket.userData = SocketOfflineByServer;
[[Singleton sharedInstance] socketConnectHost];