Socket編程
一、網(wǎng)絡(luò)各個協(xié)議:TCP/IP咐旧、SOCKET驶鹉、HTTP等
網(wǎng)絡(luò)七層由下往上分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層铣墨、網(wǎng)絡(luò)層室埋、傳輸層、會話層伊约、表示層和應(yīng)用層姚淆。
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屡律,是網(wǎng)絡(luò)工程師所研究的對象腌逢;
傳輸層、會話層超埋、表示層和應(yīng)用層則被稱作主機層搏讶,是用戶所面向和關(guān)心的內(nèi)容。
http協(xié)議? 對應(yīng)于應(yīng)用層? tcp協(xié)議? ? 對應(yīng)于傳輸層? ip協(xié)議? ? 對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)層
三者本質(zhì)上沒有可比性霍殴。? 何況HTTP協(xié)議是基于TCP連接的媒惕。
TCP/IP是傳輸層協(xié)議,主要解決數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡(luò)中傳輸来庭;而HTTP是應(yīng)用層協(xié)議妒蔚,主要解決如何包裝數(shù)據(jù)。
我 們在傳輸數(shù)據(jù)時,可以只使用傳輸層(TCP/IP)肴盏,但是那樣的話科盛,由于沒有應(yīng)用層,便無法識別數(shù)據(jù)內(nèi)容菜皂,如果想要使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有意義土涝,則必須使用應(yīng)用層 協(xié)議,應(yīng)用層協(xié)議很多幌墓,有HTTP但壮、FTP、TELNET等等常侣,也可以自己定義應(yīng)用層協(xié)議蜡饵。WEB使用HTTP作傳輸層協(xié)議,以封裝HTTP文本信息胳施,然 后使用TCP/IP做傳輸層協(xié)議將它發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上溯祸。Socket是對TCP/IP協(xié)議的封裝,Socket本身并不是協(xié)議舞肆,而是一個調(diào)用接口(API)焦辅,通過Socket,我們才能使用TCP/IP協(xié)議椿胯。
二筷登、Http和Socket連接區(qū)別
相信不少初學(xué)手機聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的朋友都想知道Http與Socket連接究竟有什么區(qū)別,希望通過自己的淺顯理解能對初學(xué)者有所幫助哩盲。
2.1前方、TCP連接
要想明白Socket連接,先要明白TCP連接廉油。手機能夠使用聯(lián)網(wǎng)功能是因為手機底層實現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議惠险,可以使手機終端通過無線網(wǎng)絡(luò)建立TCP連接。TCP協(xié)議可以對上層網(wǎng)絡(luò)提供接口抒线,使上層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸建立在“無差別”的網(wǎng)絡(luò)之上班巩。
建立起一個TCP連接需要經(jīng)過“三次握手”
握 手過程中傳送的包里不包含數(shù)據(jù),三次握手完畢后嘶炭,客戶端與服務(wù)器才正式開始傳送數(shù)據(jù)抱慌。理想狀態(tài)下,TCP連接一旦建立旱物,在通信雙方中的任何一方主動關(guān)閉連 接之前遥缕,TCP 連接都將被一直保持下去。斷開連接時服務(wù)器和客戶端均可以主動發(fā)起斷開TCP連接的請求宵呛,斷開過程需要經(jīng)過“四次握手”(過程就不細(xì)寫了,就是服務(wù)器和客 戶端交互夕凝,最終確定斷開)
2.2宝穗、HTTP連接
HTTP協(xié)議即超文本傳送協(xié)議(HypertextTransfer Protocol )户秤,是Web聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),也是手機聯(lián)網(wǎng)常用的協(xié)議之一逮矛,HTTP協(xié)議是建立在TCP協(xié)議之上的一種應(yīng)用鸡号。
HTTP連接最顯著的特點是客戶端發(fā)送的每次請求都需要服務(wù)器回送響應(yīng),在請求結(jié)束后须鼎,會主動釋放連接鲸伴。從建立連接到關(guān)閉連接的過程稱為“一次連接”。
1)在HTTP 1.0中晋控,客戶端的每次請求都要求建立一次單獨的連接汞窗,在處理完本次請求后,就自動釋放連接赡译。
2)在HTTP 1.1中則可以在一次連接中處理多個請求仲吏,并且多個請求可以重疊進(jìn)行,不需要等待一個請求結(jié)束后再發(fā)送下一個請求蝌焚。
由 于HTTP在每次請求結(jié)束后都會主動釋放連接裹唆,因此HTTP連接是一種“短連接”,要保持客戶端程序的在線狀態(tài)只洒,需要不斷地向服務(wù)器發(fā)起連接請求许帐。通常的 做法是即時不需要獲得任何數(shù)據(jù),客戶端也保持每隔一段固定的時間向服務(wù)器發(fā)送一次“保持連接”的請求毕谴,服務(wù)器在收到該請求后對客戶端進(jìn)行回復(fù)舞吭,表明知道客 戶端“在線”。若服務(wù)器長時間無法收到客戶端的請求析珊,則認(rèn)為客戶端“下線”羡鸥,若客戶端長時間無法收到服務(wù)器的回復(fù),則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)斷開忠寻。
三惧浴、SOCKET原理
3.1、套接字(socket)概念
套接字(socket)是通信的基石奕剃,是支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作單元衷旅。它是網(wǎng)絡(luò)通信過程中端點的抽象表示,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)議纵朋,本地主機的IP地址柿顶,本地進(jìn)程的協(xié)議端口,遠(yuǎn)地主機的IP地址操软,遠(yuǎn)地進(jìn)程的協(xié)議端口嘁锯。
應(yīng) 用層通過傳輸層進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時,TCP會遇到同時為多個應(yīng)用程序進(jìn)程提供并發(fā)服務(wù)的問題。多個TCP連接或多個應(yīng)用程序進(jìn)程可能需要通過同一個 TCP協(xié)議端口傳輸數(shù)據(jù)家乘。為了區(qū)別不同的應(yīng)用程序進(jìn)程和連接蝗羊,許多計算機操作系統(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Socket接口仁锯,區(qū)分來自不同應(yīng)用程序進(jìn)程或網(wǎng)絡(luò)連接的通信耀找,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟l(fā)服務(wù)。
3.2 业崖、建立socket連接
建立Socket連接至少需要一對套接字野芒,其中一個運行于客戶端,稱為ClientSocket双炕,另一個運行于服務(wù)器端狞悲,稱為ServerSocket。
套接字之間的連接過程分為三個步驟:服務(wù)器監(jiān)聽雄家,客戶端請求效诅,連接確認(rèn)。
服務(wù)器監(jiān)聽:服務(wù)器端套接字并不定位具體的客戶端套接字趟济,而是處于等待連接的狀態(tài)乱投,實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),等待客戶端的連接請求顷编。
客戶端請求:指客戶端的套接字提出連接請求戚炫,要連接的目標(biāo)是服務(wù)器端的套接字。為此媳纬,客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務(wù)器的套接字双肤,指出服務(wù)器端套接字的地址和端口號,然后就向服務(wù)器端套接字提出連接請求钮惠。
連 接確認(rèn):當(dāng)服務(wù)器端套接字監(jiān)聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求時茅糜,就響應(yīng)客戶端套接字的請求,建立一個新的線程素挽,把服務(wù)器端套接字的描述發(fā)給客戶 端蔑赘,一旦客戶端確認(rèn)了此描述,雙方就正式建立連接预明。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)缩赛,繼續(xù)接收其他客戶端套接字的連接請求。
3.3撰糠、SOCKET連接與TCP連接
創(chuàng)建Socket連接時酥馍,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)阅酪,當(dāng)使用TCP協(xié)議進(jìn)行連接時旨袒,該Socket連接就是一個TCP連接汁针。
3.4、Socket連接與HTTP連接
由 于通常情況下Socket連接就是TCP連接峦失,因此Socket連接一旦建立扇丛,通信雙方即可開始相互發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容术吗,直到雙方連接斷開尉辑。但在實際網(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中間節(jié)點较屿,例如路由器隧魄、網(wǎng)關(guān)、防火墻等隘蝎,大部分防火墻默認(rèn)會關(guān)閉長時間處于非活躍狀態(tài)的連接而導(dǎo)致 Socket 連接斷連购啄,因此需要通過輪詢告訴網(wǎng)絡(luò),該連接處于活躍狀態(tài)嘱么。
而HTTP連接使用的是“請求—響應(yīng)”的方式狮含,不僅在請求時需要先建立連接,而且需要客戶端向服務(wù)器發(fā)出請求后曼振,服務(wù)器端才能回復(fù)數(shù)據(jù)几迄。
很 多情況下,需要服務(wù)器端主動向客戶端推送數(shù)據(jù)冰评,保持客戶端與服務(wù)器數(shù)據(jù)的實時與同步映胁。此時若雙方建立的是Socket連接,服務(wù)器就可以直接將數(shù)據(jù)傳送給 客戶端甲雅;若雙方建立的是HTTP連接解孙,則服務(wù)器需要等到客戶端發(fā)送一次請求后才能將數(shù)據(jù)傳回給客戶端,因此抛人,客戶端定時向服務(wù)器端發(fā)送連接請求弛姜,不僅可以 保持在線,同時也是在“詢問”服務(wù)器是否有新的數(shù)據(jù)妖枚,如果有就將數(shù)據(jù)傳給客戶端廷臼。