1小時教你理解HTTP搂抒,TCP,UDP尿扯,Socket求晶,WebSocket

謹(jǐn)以此文總結(jié)我站在iOS開發(fā)者角度對于以上關(guān)鍵詞的形象理解,至于底層抽象的概念衷笋,別人用啥TCP/IP詳解:卷一芳杏、卷二、卷三都講不清楚辟宗,我也懶得浪費時間爵赵。前人栽樹,后人乘涼泊脐,一個道理空幻。

一、這一大堆關(guān)鍵詞之間到底有啥區(qū)別容客?

有名字就有定義秕铛,理解的前提從來都是對定義有所了解则剃。就好比現(xiàn)在讓你形容一下梯形的定義,如果你不知道定義如捅,你就可能把平行四邊形當(dāng)做特殊的梯形處理棍现,也就有可能把TCP和Socket搞混,更加會糾結(jié)TCP連接與Socket連接以及HTTP的長/短連接之間到底有啥區(qū)別镜遣。

其實有了區(qū)別才好理解己肮。但在這之前首先得理清一個概念,那就是OSI七層模型悲关,以及所謂的五層模型谎僻,四層模型到底是什么鬼?

OSI七層模型是萬能的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的一個試圖使各種計算機(jī)在世界范圍內(nèi)互連的理想標(biāo)準(zhǔn)寓辱,說白了理想和現(xiàn)實的差距就是七層模型和五層模型的差距艘绍。具體分類如下表:

七層模型 五層模型 四層模型
應(yīng)用層
表示層 應(yīng)用層 應(yīng)用層
會話層
傳輸層 傳輸層 傳輸層
網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層
數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層 鏈接層/實體層
物理層 物理層

七層模型的上三層歸為應(yīng)用層即為TCP/IP五層模型,五層模型的下兩層歸為鏈接層或者說實體層即為四層模型秫筏。
也就是說诱鞠,所謂的五層或者四層,其實可以認(rèn)為是方便理解而形成的潛規(guī)則这敬,而具體的實施肯定還是得根據(jù)七層的標(biāo)準(zhǔn)來航夺。畢竟每一層都有每一層各自的功能,而為了完成每一層的功能崔涂,就需要大家遵守相關(guān)的規(guī)則阳掐,也就是協(xié)議。所以冷蚂,對模型分層沒必要太在意缭保,五層也好,四層也罷蝙茶,對于這些看不見摸不著的東西艺骂,你只要知道,互聯(lián)網(wǎng)是分層的尸闸,來來去去加起來也就這么幾層就夠了彻亲。

那么孕锄,回到第一個問題吮廉,這一大堆關(guān)鍵詞之間到底有啥區(qū)別?

  • 從本質(zhì)上來區(qū)分畸肆,HTTP宦芦,WebSocket,TCP轴脐,UDP调卑,IP都是協(xié)議抡砂,而TCP/IP是不同協(xié)議的組合,你也可以稱之為協(xié)議棧恬涧,協(xié)議族注益,TCP/IP模型等等都可以,你開心就行溯捆,反正都是虛無的不能吃的東西丑搔,都是為了完成對應(yīng)功能而制定的統(tǒng)一規(guī)則。
    而Socket(套接字)才是真正能操作的東西提揍。Socket的本質(zhì)是API啤月,是先人對TCP/IP協(xié)議族的抽象或者說封裝,它就像一個門面劳跃,給你一個操作TCP/IP協(xié)議的入口谎仲,來建立Socket連接。值得一提的是刨仑,此Socket是指網(wǎng)絡(luò)編程下的Socket郑诺,而不是Unix中的Socket。雖然概念相似杉武,但是Unix中的Socket不是基于這些亂七八糟的協(xié)議间景,而是基于操作系統(tǒng)本身的文件系統(tǒng)。

  • 從分層上來區(qū)分艺智,HTTP倘要,WebSocket是應(yīng)用層協(xié)議,TCP十拣,UDP是傳輸層協(xié)議封拧,IP是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。

二夭问、這些關(guān)鍵詞之間具體有什么聯(lián)系泽西?

1.TCP和UDP

TCP是面向連接的一種傳輸控制協(xié)議。TCP連接之后缰趋,客戶端和服務(wù)器可以互相發(fā)送和接收消息捧杉,在客戶端或者服務(wù)器沒有主動斷開之前,連接一直存在秘血,故稱為長連接味抖。特點:連接有耗時,傳輸數(shù)據(jù)無大小限制灰粮,準(zhǔn)確可靠仔涩,先發(fā)先至。
UDP是無連接的用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議粘舟,所謂的無連接就是在傳輸數(shù)據(jù)之前不需要交換信息熔脂,沒有握手建立連接的過程佩研,只需要直接將對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的地址和端口就行。故UDP的特點是不穩(wěn)定霞揉,速度快旬薯,可廣播,一般數(shù)據(jù)包限定64KB之內(nèi)适秩,先發(fā)未必先至袍暴。

2.HTTP

HTTP是基于TCP協(xié)議的應(yīng)用,請求時需建立TCP連接隶症,而且請求包中需要包含請求方法政模,URI,協(xié)議版本等信息蚂会,請求結(jié)束后斷開連接淋样,完成一次請求/響應(yīng)操作。故稱為短連接胁住。
而HTTP/1.1中的keep-alive所保持的長連接則是為了優(yōu)化每次HTTP請求中TCP連接三次握手的麻煩和資源開銷趁猴,只建立一次TCP連接,多次的在這個通道上完成請求/響應(yīng)操作彪见。
值得一提的是儡司,服務(wù)器無法主動給客戶端推送消息。

3.WebSocket

WebSocket也是一種協(xié)議余指,并且也是基于TCP協(xié)議的捕犬。具體流程是WebSocket通過HTTP先發(fā)送一個標(biāo)記了 Upgrade 的請求,服務(wù)端解析后開始建立TCP連接酵镜,省去了HTTP長連接每次請求都要上傳header的冗余碉碉,可以理解為WebSocket是HTTP的優(yōu)化,但WebSocket不僅僅在Web應(yīng)用程序上得到支持淮韭。

4.Socket連接和TCP連接

其實這就是一個文字游戲而已垢粮,建立Socket連接需要至少一對Socket(套接字),而創(chuàng)建Socket連接可以指定不同的傳輸層協(xié)議靠粪,即TCP或UDP蜡吧,所以當(dāng)采用TCP建立連接時,該Socket連接就視為一個TCP連接占键。而采用UDP則是無連接的昔善。

5.Socket和WebSocket

這兩個雖然名字差不多,但卻是兩個完全不同的概念捞慌,就好比Java和JavaScript一樣毫無關(guān)系耀鸦。Socket是一套協(xié)議封裝后的接口,用于建立Socket連接啸澡,而WebSocket雖然是Html5的產(chǎn)物袖订,但也不僅僅局限于瀏覽器的應(yīng)用程序,許多語言都提供了WebSocket的支持嗅虏,比如C洛姑,C++,Python等皮服。

6.HTTP楞艾、WebSocket與TCP的關(guān)系

HTTP通信過程屬于“你推一下,我走一下”的方式龄广,客戶端不發(fā)請求則服務(wù)器永遠(yuǎn)無法發(fā)送數(shù)據(jù)給客戶端硫眯,而WebSocket則在進(jìn)行第一次HTTP請求之后,其他全部采用TCP通道進(jìn)行雙向通訊择同。所以两入,HTTP和WebSocket雖都是基于TCP協(xié)議,但是兩者屬于完全不同的兩種通訊方式敲才。

能比較的都比較了裹纳,附上一張關(guān)系圖強(qiáng)化理解到涂。其實凰锡,如果不是專攻網(wǎng)絡(luò)方面豹悬,作為一個程序猿塑崖,了解了不同的通訊方式及其對應(yīng)的優(yōu)缺點烂完,就可以確定其應(yīng)用的場景盅惜。而這些棋凳,就已經(jīng)基本夠用了朝巫。


HTTP-WebSocket-TCP關(guān)系圖

如有理解紕漏的地方還請批評斧正妥箕。

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