一夺鲜、網(wǎng)絡(luò)各個(gè)協(xié)議:TCP/IP皆尔、SOCKET、HTTP等
網(wǎng)絡(luò)七層由下往上分別為物理層币励、數(shù)據(jù)鏈路層慷蠕、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層食呻、會(huì)話層流炕、表示層和應(yīng)用層澎现。
其中物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層通常被稱作媒體層每辟,是網(wǎng)絡(luò)工程師所研究的對(duì)象剑辫;
傳輸層、會(huì)話層渠欺、表示層和應(yīng)用層則被稱作主機(jī)層妹蔽,是用戶所面向和關(guān)心的內(nèi)容。
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
Ip協(xié)議 對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)層
三者本質(zhì)上沒(méi)有可比性挠将。 何況HTTP協(xié)議是基于TCP連接的胳岂。
TCP/IP是傳輸層協(xié)議,主要解決數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡(luò)中傳輸舔稀;而HTTP是應(yīng)用層協(xié)議乳丰,主要解決如何包裝數(shù)據(jù)。
我 們?cè)趥鬏敂?shù)據(jù)時(shí)镶蹋,可以只使用傳輸層(TCP/IP)成艘,但是那樣的話,由于沒(méi)有應(yīng)用層贺归,便無(wú)法識(shí)別數(shù)據(jù)內(nèi)容淆两,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)議拂酣,應(yīng)用層協(xié)議很多变骡,有HTTP序宦、FTP产弹、TELNET等等量窘,也可以自己定義應(yīng)用層協(xié)議。
WEB使用HTTP作傳輸層協(xié)議赵颅,以封裝HTTP文本信息虽另,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)議的封裝饺谬,Socket本身并不是協(xié)議捂刺,而是一個(gè)調(diào)用接口(API),通過(guò)Socket募寨,我們才能使用TCP/IP協(xié)議族展。
二、Http和Socket連接區(qū)別
2.1拔鹰、TCP連接
要想明白Socket連接仪缸,先要明白TCP連接。手機(jī)能夠使用聯(lián)網(wǎng)功能是因?yàn)槭謾C(jī)底層實(shí)現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議列肢,可以使手機(jī)終端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建立TCP連接恰画。TCP協(xié)議可以對(duì)上層網(wǎng)絡(luò)提供接口宾茂,使上層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸建立在“無(wú)差別”的網(wǎng)絡(luò)之上。
建立起一個(gè)TCP連接需要經(jīng)過(guò)“三次握手”:
第一次握手:客戶端發(fā)送syn包(syn=j)到服務(wù)器锣尉,并進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài)刻炒,等待服務(wù)器確認(rèn)决采;
第二次握手:服務(wù)器收到syn包自沧,必須確認(rèn)客戶的SYN(ack=j+1),同時(shí)自己也發(fā)送一個(gè)SYN包(syn=k)树瞭,即SYN+ACK包拇厢,此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài);
第三次握手:客戶端收到服務(wù)器的SYN+ACK包晒喷,向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK(ack=k+1)孝偎,此包發(fā)送完畢,客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)凉敲,完成三次握手衣盾。
握 手過(guò)程中傳送的包里不包含數(shù)據(jù),三次握手完畢后爷抓,客戶端與服務(wù)器才正式開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)势决。理想狀態(tài)下,TCP連接一旦建立蓝撇,在通信雙方中的任何一方主動(dòng)關(guān)閉連 接之前果复,TCP 連接都將被一直保持下去。斷開(kāi)連接時(shí)服務(wù)器和客戶端均可以主動(dòng)發(fā)起斷開(kāi)TCP連接的請(qǐng)求渤昌,斷開(kāi)過(guò)程需要經(jīng)過(guò)“四次握手”(過(guò)程就不細(xì)寫(xiě)了虽抄,就是服務(wù)器和客 戶端交互,最終確定斷開(kāi))
2.2独柑、HTTP連接
HTTP協(xié)議即超文本傳送協(xié)議(HypertextTransfer Protocol )迈窟,是Web聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),也是手機(jī)聯(lián)網(wǎng)常用的協(xié)議之一忌栅,HTTP協(xié)議是建立在TCP協(xié)議之上的一種應(yīng)用车酣。
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),在請(qǐng)求結(jié)束后狂秘,會(huì)主動(dòng)釋放連接骇径。從建立連接到關(guān)閉連接的過(guò)程稱為“一次連接”。
1)在HTTP 1.0中者春,客戶端的每次請(qǐng)求都要求建立一次單獨(dú)的連接破衔,在處理完本次請(qǐng)求后,就自動(dòng)釋放連接钱烟。
2)在HTTP 1.1中則可以在一次連接中處理多個(gè)請(qǐng)求晰筛,并且多個(gè)請(qǐng)求可以重疊進(jìn)行嫡丙,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。
由 于HTTP在每次請(qǐng)求結(jié)束后都會(huì)主動(dòng)釋放連接读第,因此HTTP連接是一種“短連接”曙博,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)求怜瞒。通常的 做法是即時(shí)不需要獲得任何數(shù)據(jù)父泳,客戶端也保持每隔一段固定的時(shí)間向服務(wù)器發(fā)送一次“保持連接”的請(qǐng)求,服務(wù)器在收到該請(qǐng)求后對(duì)客戶端進(jìn)行回復(fù)吴汪,表明知道客 戶端“在線”惠窄。若服務(wù)器長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法收到客戶端的請(qǐng)求,則認(rèn)為客戶端“下線”漾橙,若客戶端長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法收到服務(wù)器的回復(fù)杆融,則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)斷開(kāi)。
三霜运、SOCKET原理
3.1脾歇、套接字(socket)概念
套接字(socket)是通信的基石,是支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作單元淘捡。它是網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中端點(diǎn)的抽象表示藕各,包含進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信必須的五種信息:連接使用的協(xié)議,本地主機(jī)的IP地址案淋,本地進(jìn)程的協(xié)議端口座韵,遠(yuǎn)地主機(jī)的IP地址,遠(yuǎn)地進(jìn)程的協(xié)議端口踢京。
應(yīng)用層通過(guò)傳輸層進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)誉碴,TCP會(huì)遇到同時(shí)為多個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程提供并發(fā)服務(wù)的問(wèn)題。多個(gè)TCP連接或多個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程可能需要通過(guò)同一個(gè) TCP協(xié)議端口傳輸數(shù)據(jù)瓣距。為了區(qū)別不同的應(yīng)用程序進(jìn)程和連接黔帕,許多計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為應(yīng)用程序與TCP/IP協(xié)議交互提供了套接字(Socket)接口。應(yīng) 用層可以和傳輸層通過(guò)Socket接口蹈丸,區(qū)分來(lái)自不同應(yīng)用程序進(jìn)程或網(wǎng)絡(luò)連接的通信成黄,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟l(fā)服務(wù)。
3.2 逻杖、建立socket連接
建立Socket連接至少需要一對(duì)套接字奋岁,其中一個(gè)運(yùn)行于客戶端,稱為ClientSocket荸百,另一個(gè)運(yùn)行于服務(wù)器端闻伶,稱為ServerSocket。
套接字之間的連接過(guò)程分為三個(gè)步驟:服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)够话,客戶端請(qǐng)求蓝翰,連接確認(rèn)光绕。
服務(wù)器監(jiān)聽(tīng):服務(wù)器端套接字并不定位具體的客戶端套接字,而是處于等待連接的狀態(tài)畜份,實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)诞帐,等待客戶端的連接請(qǐng)求。
客戶端請(qǐng)求:指客戶端的套接字提出連接請(qǐng)求爆雹,要連接的目標(biāo)是服務(wù)器端的套接字停蕉。為此,客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務(wù)器的套接字顶别,指出服務(wù)器端套接字的地址和端口號(hào)谷徙,然后就向服務(wù)器端套接字提出連接請(qǐng)求。
連接確認(rèn):當(dāng)服務(wù)器端套接字監(jiān)聽(tīng)到或者說(shuō)接收到客戶端套接字的連接請(qǐng)求時(shí)驯绎,就響應(yīng)客戶端套接字的請(qǐng)求,建立一個(gè)新的線程谋旦,把服務(wù)器端套接字的描述發(fā)給客戶 端剩失,一旦客戶端確認(rèn)了此描述,雙方就正式建立連接册着。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)拴孤,繼續(xù)接收其他客戶端套接字的連接請(qǐng)求。
3.3甲捏、SOCKET連接與TCP連接
創(chuàng)建Socket連接時(shí)演熟,可以指定使用的傳輸層協(xié)議,Socket可以支持不同的傳輸層協(xié)議(TCP或UDP)司顿,當(dāng)使用TCP協(xié)議進(jìn)行連接時(shí)芒粹,該Socket連接就是一個(gè)TCP連接。
3.4大溜、Socket連接與HTTP連接
由于通常情況下Socket連接就是TCP連接化漆,因此Socket連接一旦建立,通信雙方即可開(kāi)始相互發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容钦奋,直到雙方連接斷開(kāi)座云。但在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 中,客戶端到服務(wù)器之間的通信往往需要穿越多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)付材,例如路由器朦拖、網(wǎng)關(guān)、防火墻等厌衔,大部分防火墻默認(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 連接斷連璧帝,因此需要通過(guò)輪詢告訴網(wǎng)絡(luò),該連接處于活躍狀態(tài)葵诈。
而HTTP連接使用的是“請(qǐng)求—響應(yīng)”的方式裸弦,不僅在請(qǐng)求時(shí)需要先建立連接祟同,而且需要客戶端向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求后,服務(wù)器端才能回復(fù)數(shù)據(jù)理疙。
很多情況下晕城,需要服務(wù)器端主動(dòng)向客戶端推送數(shù)據(jù),保持客戶端與服務(wù)器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)與同步窖贤。此時(shí)若雙方建立的是Socket連接砖顷,服務(wù)器就可以直接將數(shù)據(jù)傳送給 客戶端;若雙方建立的是HTTP連接赃梧,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)傳回給客戶端滤蝠,因此,客戶端定時(shí)向服務(wù)器端發(fā)送連接請(qǐng)求授嘀,不僅可以 保持在線物咳,同時(shí)也是在“詢問(wèn)”服務(wù)器是否有新的數(shù)據(jù),如果有就將數(shù)據(jù)傳給客戶端蹄皱。
這里我們使用Socket實(shí)現(xiàn)一個(gè)聊天室的功能览闰,關(guān)于服務(wù)器這里的就不介紹了