Http , TCP/IP , Socket

Posted 2020-08-06

Http

　　http是超文本传输协议，是应用层协议，主要解决如何包装数据。

　　HTTP(超文本传输协议)是利用TCP在两台电脑(通常是Web服务器和客户端)之间传输信息的协议。客户端使用Web浏览器发起HTTP请求给Web服务器，Web服务器发送被请求的信息给客户端。

一、http请求一般由四个部分组成：

　　1.http请求的方法或动作，比如GET,POST;

　　2.要请求的URL（统一资源定位符）地址;

　　3.请求头，包含一些客户端环境信息，身份验证信息等;

　　4.请求体，包含客户提交的查询字符字符串信息，表单信息等;

二、一个完整的http请求过程，通常有7个步骤：

　　1.建立TCP连接；

　　2.Web浏览器想Web服务器发送请求命令；

　　3.Web浏览器发送请求头信息；

　　4.Web服务器应答；

　　5.Web服务器发送应答头信息；

　　6.Web服务器向浏览器发送数据；

　　7.Web服务器关闭TCP连接；

三、一个http响应一般由三部分组成：

　　1.一个数字和文字组成的状态码，用来显示请求是成功还是失败；

　　2.响应头，包含服务器类型，日期时间，内容类型和长度等信息；

　　3.响应体，也就是响应正文；

Socket

　　网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个socket。

　　建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。socket本质是编程接口(API)，对TCP/IP的封装，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；HTTP是轿车，提供了封装或者显示数据的具体形式;Socket是发动机，提供了网络通信的能力。

一、java 利用 Socket 通信实现步骤：

　　1.创建ServerSocket和Socket;

　　2.打开连接到Socket的输入/输出流；

　　3.按照协议对Socket进行读/写操作；

　　4.关闭输入输出流，关闭Scoket;

二、Socket通信模型：

　　

三、利用Socket建立网络连接的步骤:

　　建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket ，另一个运行于服务器端，称为ServerSocket 。

　　套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。

　　1、服务器监听：服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态，等待客户端的连接请求。

　　2、客户端请求：指客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。

　　3、连接确认：当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时，就响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户端，一旦客户端确认了此描述，双方就正式建立连接。

　　而服务器端套接字继续处于监听状态，继续接收其他客户端套接字的连接请求。

TCP

　　TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。

一、什么是TCP连接的三次握手

　　第一次握手：客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认;

　　第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN(ack=j+1)，同时自己也发送一个SYN包(syn=k)，即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态;

　　第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

　　握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。

　　理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。

二、TCP连接终止

　　建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接要经过四次握手，这是由TCP的半关闭（half-close）造成的。

　　(1) 某个应用进程首先调用close，称该端执行“主动关闭”（active close）。该端的TCP于是发送一个FIN分节，表示数据发送完毕。

　　(2) 接收到这个FIN的对端执行 “被动关闭”（passive close），这个FIN由TCP确认。

　　注意：FIN的接收也作为一个文件结束符（end-of-file）传递给接收端应用进程，放在已排队等候该应用进程接收的任何其他数据之后，因为，FIN的接收意味着接收端应用进程在相应连接上再无额外数据可接收。

　　(3) 一段时间后，接收到这个文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接字。这导致它的TCP也发送一个FIN。

　　(4) 接收这个最终FIN的原发送端TCP（即执行主动关闭的那一端）确认这个FIN。

　　既然每个方向都需要一个FIN和一个ACK，因此通常需要4个分节。

　　注意：

　　(1) “通常”是指，某些情况下，步骤1的FIN随数据一起发送，另外，步骤2和步骤3发送的分节都出自执行被动关闭那一端，有可能被合并成一个分节。

　　(2) 在步骤2与步骤3之间，从执行被动关闭一端到执行主动关闭一端流动数据是可能的，这称为“半关闭”（half-close）。

　　(3) 当一个Unix进程无论自愿地（调用exit或从main函数返回）还是非自愿地（收到一个终止本进程的信号）终止时，所有打开的描述符都被关闭，这也导致仍然打开的任何TCP连接上也发出一个FIN。

无论是客户还是服务器，任何一端都可以执行主动关闭。通常情况是，客户执行主动关闭，但是某些协议，例如，HTTP/1.0却由服务器执行主动关闭。

三、TCP和UDP的区别

　　1、TCP是面向链接的，虽然说网络的不安全不稳定特性决定了多少次握手都不能保证连接的可靠性，但TCP的三次握手在最低限度上(实际上也很大程度上保证了)保证了连接的可靠性;

　　而UDP不是面向连接的，UDP传送数据前并不与对方建立连接，对接收到的数据也不发送确认信号，发送端不知道数据是否会正确接收，当然也不用重发，所以说UDP是无连接的、不可靠的一种数据传输协议。

　　2、也正由于1所说的特点，使得UDP的开销更小数据传输速率更高，因为不必进行收发数据的确认，所以UDP的实时性更好。

　　知道了TCP和UDP的区别，就不难理解为何采用TCP传输协议的MSN比采用UDP的QQ传输文件慢了，但并不能说QQ的通信是不安全的，

　　因为程序员可以手动对UDP的数据收发进行验证，比如发送方对每个数据包进行编号然后由接收方进行验证啊什么的，

　　即使是这样，UDP因为在底层协议的封装上没有采用类似TCP的“三次握手”而实现了TCP所无法达到的传输效率。