Http和Socket連接區(qū)別(轉(zhuǎn)載)
相信不少初學(xué)手機(jī)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(duì)初學(xué)者有所幫助。
1、TCP連接
要想明白Socket連接,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,可以使手機(jī)終端通過無線網(wǎng)絡(luò)建立TCP連接。TCP協(xié)議可以對(duì)上層網(wǎng)絡(luò)提供接口,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。
建立起一個(gè)TCP連接需要經(jīng)過“三次握手”:
第一次握手:客戶端發(fā)送syn包(syn=j)到服務(wù)器,并進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài),等待服務(wù)器確認(rèn);
第二次握手:服務(wù)器收到syn包,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),即SYN+ACK包,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,向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK(ack=k+1),此包發(fā)送完畢,客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài),完成三次握手。
握手過程中傳送的包里不包含數(shù)據(jù),三次握手完畢后,客戶端與服務(wù)器才正式開始傳送數(shù)據(jù)。理想狀態(tài)下,TCP連接一旦建立,在通信雙方中的任何一方主動(dòng)關(guān)閉連接之前,TCP 連接都將被一直保持下去。斷開連接時(shí)服務(wù)器和客戶端均可以主動(dòng)發(fā)起斷開TCP連接的請(qǐng)求,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,最終確定斷開)
2、HTTP連接
HTTP協(xié)議即超文本傳送協(xié)議(Hypertext Transfer Protocol ),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,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),在請(qǐng)求結(jié)束后,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”。
1)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,在處理完本次請(qǐng)求后,就自動(dòng)釋放連接。
2)在HTTP 1.1中則可以在一次連接中處理多個(gè)請(qǐng)求,并且多個(gè)請(qǐng)求可以重疊進(jìn)行,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,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),需要不斷地向服務(wù)器發(fā)起連接請(qǐng)求。通常的做法是即時(shí)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(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),表明知道客戶端“在線”。若服務(wù)器長時(shí)間無法收到客戶端的請(qǐng)求,則認(rèn)為客戶端“下線”,若客戶端長時(shí)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。
3、SOCKET原理
3.1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。它是網(wǎng)絡(luò)通信過程中端點(diǎn)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,本地主機(jī)的IP地址,本地進(jìn)程的協(xié)議端口,遠(yuǎn)地主機(jī)的IP地址,遠(yuǎn)地進(jìn)程的協(xié)議端口。
應(yīng)用層通過傳輸層進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí),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)程可能需要通過同一個(gè) TCP協(xié)議端口傳輸數(shù)據(jù)。為了區(qū)別不同的應(yīng)用程序進(jìn)程和連接,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Socket接口,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,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟l(fā)服務(wù)。
3.2 建立socket連接
建立Socket連接至少需要一對(duì)套接字,其中一個(gè)運(yùn)行于客戶端,稱為ClientSocket ,另一個(gè)運(yùn)行于服務(wù)器端,稱為ServerSocket 。
套接字之間的連接過程分為三個(gè)步驟:服務(wù)器監(jiān)聽,客戶端請(qǐng)求,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,而是處于等待連接的狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),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,要連接的目標(biāo)是服務(wù)器端的套接字。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,指出服務(wù)器端套接字的地址和端口號(hào),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)聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請(qǐng)求時(shí),就響應(yīng)客戶端套接字的請(qǐng)求,建立一個(gè)新的線程,把服務(wù)器端套接字的描述發(fā)給客戶端,一旦客戶端確認(rèn)了此描述,雙方就正式建立連接。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài),繼續(xù)接收其他客戶端套接字的連接請(qǐng)求。
4、SOCKET連接與TCP連接
創(chuàng)建Socket連接時(shí),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),當(dāng)使用TCP協(xié)議進(jìn)行連接時(shí),該Socket連接就是一個(gè)TCP連接。
5、Socket連接與HTTP連接
由于通常情況下Socket連接就是TCP連接,因此Socket連接一旦建立,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。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),例如路由器、網(wǎng)關(guān)、防火墻等,大部分防火墻默認(rèn)會(huì)關(guān)閉長時(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),該連接處于活躍狀態(tài)。
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,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)。
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),保持客戶端與服務(wù)器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)與同步。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;若雙方建立的是HTTP連接,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,客戶端定時(shí)向服務(wù)器端發(fā)送連接請(qǐng)求,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),如果有就將數(shù)據(jù)傳給客戶端。
提到網(wǎng)絡(luò)的七層的劃分,不得不說到TCP/IP 4層的結(jié)構(gòu)模型,其實(shí)它才是現(xiàn)在通行的網(wǎng)絡(luò)劃分的解決方案。下面就說說TCP/IP 結(jié)構(gòu)模型:4層與 OSI 7層比較。
TCP/IP 結(jié)構(gòu)事實(shí)上并不嚴(yán)格遵循 OSI 模型。但當(dāng)前關(guān)于如何使用分層模型來描述 TCP/IP 又沒有一個(gè)統(tǒng)一的協(xié)定。一般承認(rèn) TCP/IP 比7層 OSI 模型層次少(3到5層)。這里我們以4層 TCP/IP 結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解。
TCP/IP 結(jié)構(gòu)中忽略了 OSI 模型中的某些特征,只綜合了部分相鄰 OSI 層的特征并分離其它各層。信息由4層結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用層傳送到物理層。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),每層將其從上層接收到的信息作為本層數(shù)據(jù),并在數(shù)據(jù)前添加控制信息頭,然后一起傳送到下一層。每層的接收數(shù)據(jù)過程與以上發(fā)送過程正好相反,其中在數(shù)據(jù)被傳送到上一層之前要將其控制信息頭移去。
TCP/IP 4 層模型以及每層主要功能描述如下:
應(yīng)用層(Application Layer)
TCP/IP 組中的應(yīng)用層綜合了 OSI 應(yīng)用層、表示層以及會(huì)話層的功能。因此,在 TCP/IP 結(jié)構(gòu)中,傳輸層以上的任何過程都稱之為應(yīng)用。在 TCP/IP 中,使用套接字(socket)和端口描述應(yīng)用程序通信路徑。大多數(shù)應(yīng)用層協(xié)議與一個(gè)或多個(gè)端口號(hào)相關(guān)聯(lián)。
傳輸層(Transport Layer)
TCP/IP 結(jié)構(gòu)中包含兩種傳輸層協(xié)議。其一傳輸控制協(xié)議(TCP),確保信息傳輸過程。其二用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP),直接傳輸數(shù)據(jù)報(bào),而不需要提供端對(duì)端可靠校驗(yàn)。兩種協(xié)議對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用具有各自功能。
網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer)
TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)層中的主要協(xié)議是網(wǎng)際協(xié)議(IP)。所有網(wǎng)絡(luò)層以下或以上的各層通信在跨越 TCP/IP 協(xié)議棧時(shí),都必須通過 IP 完成。此外,網(wǎng)絡(luò)層還包含部分支持性協(xié)議,如 ICMP,實(shí)施和管理路由過程。
網(wǎng)絡(luò)訪問層(Network Access Layer)
在 TCP/IP 結(jié)構(gòu)中,網(wǎng)絡(luò)訪問層由數(shù)據(jù)鏈路層和物理層合并而成。TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)訪問層并沒有重新定義新標(biāo)準(zhǔn),而是有效利用原有數(shù)據(jù)鏈路層和物理層標(biāo)準(zhǔn)。很多 RFC 中描述了 IP 如何使用數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議并作為其接口界面,如以太網(wǎng)、令牌環(huán)、FDDI、HSSI 和 ATM 等。物理層中規(guī)定了硬件通信屬性,但它不直接作為網(wǎng)絡(luò)層及以上層的 TCP/IP 協(xié)議的接口。