写在开头
阅读本文,需要您对tcp/ip协议簇
协议有一定的了解,本文旨在带你了解Socket到底是啥,他与tcp/ip协议簇
、WebSocket
、Http
等协议之间的关系
OSI 网络七层模型
第一层:应用层,定义了用于在网络中进行通信和传输数据的接口;(Http协议位于该层)第二层:表示层,定义不同系统中数据的传输格式,编码和解码规范等;第三层:会话层,管理用户的会话,控制用户间逻辑连接的建立和中断;第四层:传输层,管理着网络中端到端的数据传输;(Tcp协议位于该层)第五层:网络层,定义网络设备间如何传输数据;(IP位于该层)链路层,将上面的网络层的数据包封装成数据帧,便于物理层传输;物理层,这一层主要就是传输这些二进制数据。TCP/UDP
网上有大量关于TCP协议的讲解,我这里只说一句,TCP协议已经是比较底层的协议,后面要讲的HTTP、WebSocket等基本都是基于这个协议的上层协议。在TCP协议中规定了连接之前需要三次握手等约定。
HTTP
HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol ),是Web联网的基础,也是手机联网常用的协议之一,HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用层协议。
HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应,在请求结束后,会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。
在HTTP 1.0中,客户端的每次请求都要求建立一次单独的连接,在处理完本次请求后,就自动释放连接。
在HTTP 1.1中,则可以在一次连接中处理多个请求,并且多个请求可以重叠进行,不需要等待一个请求结束后再发送下一个请求。
由于HTTP在每次请求结束后都会主动释放连接,因此HTTP连接是一种“短连接”。
要保持客户端程序的在线状态,需要不断地向服务器发起连接请求,通常情况下即使不需要获得任何数据,客户端也保持每隔一段固定的时间向服务器发送一次“保持连接”的请求,服务器在收到该请求后对客户端进行回复,表明知道客户端“在线”。若服务器长时间无法收到客户端的请求,则认为客户端“下线”,若客户端长时间无法收到服务器的回复,则认为网络已经断开。
为什么要有http,不能直接用TCP通信吗?
TPC/IP协议是传输层协议,主要解决数据如何在网络中传输,而HTTP是应用层协议,主要解决如何包装数据。
在传输数据时,可以只使用(传输层)TCP/IP协议,但是那样的话,如果没有应用层,便无法识别数据内容,如果想要使传输的数据有意义,则必须使用到应用层协议
应用层协议有很多,比如HTTP、FTP、TELNET等,也可以自己定义应用层协议。WEB使用HTTP协议作应用层协议,以封装HTTP文本信息,然后使用TCP/IP做传输层协议将它发到网络上。
WebSocket
WebSocket也是基于TCP协议之上的应用层协议,他的出现解决了HTTP协议无法服务器主动推送的问题。http协议和Websocket协议的区别
Socket
长久以来,我绝对技术猿们搞不清楚Socket是有原因的,网上很多文章会把Socket叫做Socket协议或socket连接,这其实是不对的,很容易让人误解Socket也是一个协议。但其实
Socket本身并不是协议,而是一个调用接口(API),通过Socket,才能使用TCP/IP协议。
什么意思呢?比如你要喝水,你是不是要吸管?吸管就可以理解为Socket,而水就是TCP协议。
你不给我吸管我怎么喝豆浆?你不给我筷子我怎么吃饭?你不给我方向盘我怎么开车?我感觉我的话已经触及到你们的灵魂。
也就是说,可以把Socket理解为一个工具,可以用这个工具来使用TCP协议。
TCP/IP只是一个协议栈,就像操作系统的运行机制一样,必须要具体实现,同时还要提供对外的操作接口。这个就像操作系统会提供标准的编程接口,比如win32编程接口一样,TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口,这就是Socket编程接口。
实际上,Socket跟TCP/IP协议没有必然的联系。Socket编程接口在设计的时候,就希望也能适应其他的网络协议。所以说,Socket的出现只是使得程序员更方便地使用TCP/IP协议栈而已,是对TCP/IP协议的抽象,从而形成了一些最基本的函数接口,比如create、 listen、connect、accept、send、read和write等等。
总结
TCP
是底层通讯协议,定义的是数据传输和连接方式的规范。他的连接是tcp://ip:port
的形式,比如tcp://127.0.0.1:8888
HTTP
是应用层协议,定义的是传输数据的内容以及格式的规范。是对TCP的封装。他的连接是http://ip:port/path
的形式,比如http://127.0.0.1:8888/getUser
WebSocket
也是应用层协议,其出现解决了HTTP只能单向传输的问题。他的连接是ws://ip:port/path
的形式,比如ws://127.0.0.1:8888/getUser
Socket
本身不是协议,是一组接口,他可以支持不同的传输层协议(TCP/UDP),当使用TCP协议进行连接时,该Socket连接就是一个TCP连接。他的连接也是ip:port
的形式,比如127.0.0.1:8888
,你无法跟HTTP或WebSocket一样给他指定路径,如果要实现路径路由,只能是在传输的报文中加入路径参数,然后应用层进行路由,但这种做的本质,其实相当于你自己的应用实现了路由的功能,所以通过这里,你可能更能理解上面说的:在传输数据时,可以只使用(传输层)TCP/IP协议,但是那样的话,如果没有应用层,便无法识别数据内容,如果想要使传输的数据有意义,则必须使用到应用层协议。 参考:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/542458842