iOS網路通訊協定----HTTP/TCP/IP淺析

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一.TCP/IP協議


       話說兩台電腦要通訊就必須遵守共同的規則，就好比兩個人要溝通就必須使用共同的語言一樣。一個只懂英語的人，和一個只懂中文的人由於沒有共同的語言（規則）就沒辦法溝通。兩台電腦之間進行通訊所共同遵守的規則，就是網路通訊協定。

那麼誰來制定這個網路通訊協定？

       國際標準組織(ISO)定義了網路通訊協定的基本架構，被稱為OSI模型。要制定通訊規則，內容會很多，比如要考慮A電腦如何找到B電腦，A電腦在發送資訊 給B電腦時是否需要B電腦進行反饋，A電腦傳送給B電腦的資料的格式又是怎樣的？內容太多太雜，所以OSI模型將這些通訊標準進行層次劃分，每一層次解決 一個類別的問題，這樣就使得標準的制定沒那麼複雜。OSI模型制定的七層標準模型，分別是：應用程式層，展示層，會話層，傳輸層，網路層，資料連結層，物理層。

       雖然國際標準組織制定了這樣一個網路通訊協定的模型，但是實際上互連網通訊使用的網路通訊協定是TCP/IP網路通訊協定。

       TCP/IP 是一個協議族，也是按照層次劃分。共四層：應用程式層，傳輸層，互連網路層，網路介面層。 那麼TCP/IP協議和OSI模型有什麼區別呢？OSI網路通訊協定模型，是一個參考模型，而TCP/IP協議是事實上的標準。TCP/IP協議參考了OSI 模型，但是並沒有嚴格按照OSI規定的七層去劃分標準，而只劃分了四層，個人覺得這樣會更簡單點，當劃分太多層次時，你很難區分某個協議是屬於哪個層次 的。TCP/IP協議和OSI模型也並不衝突，TCP/IP協議中的應用程式層協議，就對應於OSI中的應用程式層，展示層，會話層。就像以前有工業部和資訊產業 部，現在實行大部制後只有工業和資訊化部一個部門，但是這個部門還是要做以前兩個部門一樣多的事情，本質上沒有多大的差別。TCP/IP中有兩個重要的協 議，傳輸層的TCP協議和互連網路層的IP協議，因此就拿這兩個協議做代表，來命名整個協議族了，在說TCP/IP協議時，是指整個協議族。

       TCP/IP協議分為四個層次，但我們並不需要瞭解所有層次的協議，我覺得主要關注應用程式層和傳輸層的協議就可以了。拿寄送郵件舉例， A寄郵件給B，A關心的是用什麼格式寫什麼內容給B（應用程式層內容），是寄挂號信還是寄平信（傳輸層內容），但是A是不會去關注郵件傳送過程中採用了那條路 線，郵遞員是如何把信件遞送到B手裡的（互連網路層，網路介面層）。

       先說傳輸層，傳輸層有多個協議，但最主要的是TCP和UDP協議。兩則的區別在於TCP協議需要接收方反饋，UDP協議不需要接收方反饋。TCP就像挂號 信，A電腦發資訊給B電腦後，需要得到B電腦的反饋，這樣A電腦就能知道B電腦是否已經收到資訊。UDP就像平信，A電腦發資訊給B電腦後，B電腦並不給 A電腦發聵，A電腦發送資訊出去後並不知道B電腦是否已經收到。 因此，TCP傳輸比UDP傳送更可靠，但是TCP傳輸的效率就不如UDP了。至於，在傳送過程中具體選擇哪種傳送方式，需要具體問題具體分析。在不可靠的 網路傳送過程中一般選擇TCP傳送方式。在講求效率，或者不在乎傳送失誤的情況下可以選擇UDP方式來提高傳輸速率。

       應用程式層的協議有很多，每一個協議代表一種類型的服務。HTTP協議，全球資訊網服務。FTP協議，檔案傳送服務。POP3，郵件服務，SOAP協議webService服務。

在理解TCP/IP協議的過程中，我遇到了三個困惑。

1.什麼是socket?

       以前有聽說過socket編程這種說法，也有的說通訊端編程。我在搜尋關於socket的資料時，發現有的說socket是指一個串連，有的說 socket是一指一個端點。拿打電話做比喻，A電話機和B電話機正在通話，那麼socket是指的A和B之間的連接線呢，還是指電話機（端點）？

我現在的理解是，socket就是一個串連中的一個端點，一次通訊（串連）a,b端都會有一個socket。一個socket對應一個串連。

2.http協議屬於應用程式層還是傳輸層？

       http 超文本傳送協議，聽上去像是傳輸層的協議一樣。但事實上大家都知道http和ftp一樣都是屬於應用程式層的協議，我先前很納悶的是，既然是應用程式層的協議，怎 麼就取這樣一個誤導人的名稱啊。在對TCP/IP協議還不熟悉的時候，這很容易讓人誤解和納悶的。後來，我在wiki上發現這麼一段話：

http中文譯名問題
       HTTP 在中國大陸被翻譯為“超文字傳輸通訊協定 (HTTP)”，因為“transfer”在中文裡有“傳輸”的含意。但依據 HTTP 定製者之一的 Roy Fielding博士的論文[1]（6.5.3節），作者專門強調“transfer”表示的是“（表述狀態的）轉移” （Representational State Transfer），而不是“傳輸”（transport）。故其中文譯名“超文字傳輸通訊協定 (HTTP)”恰恰引種反映了這種誤解。更符合原義的譯名應該為“超文本轉 移協議”。

       這段話解除了我的疑惑。那麼http協議當然是應用程式層的協議。

3.SOAP可以使用HTTP協議進行傳輸嗎？

       在瞭解SOAP協議的過程中，看到介紹說soap可以通過tcp,udp,http協議來傳送。這也是讓人困惑的描述。一看這句話，就會感覺http怎麼 和tcp,udp協議並列了呢？難道http還是屬於傳輸層的協議？再加上http中文譯名的問題，名字聽上去像傳輸層，初學者又要開始頭大了。

       事實上，http是應用程式層的協議，這一點可以毫無懷疑。那麼現在新的問題來了。soap和http都是應用程式層協議，怎麼說soap能用http協議來傳輸呢？應用程式層的協議可以用應用程式層的協議傳送嗎？

       我查閱了資料，是這樣一回事情，soap將資訊進行XML的序列化後，再用http協議的方式再打包進行傳送，傳送的方式還是tcp或者udp。做個比喻 就好理解了。tcp 和 udp 都是公路，暫且把tcp認為是一般公路，udp高速公路，soap和http就都是汽車，那麼soap和http都可以在tcp和udp上跑。說soap 可以通過http來傳送，實際就是說soap是小轎車，http是裝轎車的卡車，把soap的資訊裝到http裡面，然後再運輸，當然走的道路還是tcp 或udp。

       說soap可以通過http協議來傳輸，這句話不太準確，比較準確第說法是：soap資訊可以通過http協議封裝後通過tcp或udp傳輸。

二.HTTP協議
一、URL

1.基本介紹

URL的全稱是Uniform Resource Locator（統一資源定位器）

通過1個URL，能找到互連網上唯一的1個資源

URL就是資源的地址、位置，互連網上的每個資源都有一個唯一的URL

2.URL中常見的協議

（1）HTTP

超文字傳輸通訊協定 (HTTP)，訪問的是遠端網路資源，格式是http://

http協議是在網路開發中最常用的協議

（2）file

訪問的是本機電腦上的資源，格式是file://（不用加主機地址）

（3）mailto

訪問的是電子郵件地址，格式是mailto:

（4）FTP

訪問的是共用主機的檔案資源，格式是ftp://

 

二、HTTP協議

1.HTTP協議簡介

不管是移動用戶端還是PC端，訪問遠端網路資源經常使用HTTP協議

訪問百度首頁：http://www.baidu.com

獲得新浪的微博資料

獲得福士點評的團購資料

 

2.HTTP協議的作用

HTTP的全稱是Hypertext Transfer Protocol，超文字傳輸通訊協定 (HTTP)

（1）規定用戶端和伺服器之間的資料轉送格式

（2）讓用戶端和伺服器能有效地進行資料溝通

3.為什麼選擇使用HTTP？

（1）簡單快速  因為HTTP協議簡單，所以HTTP伺服器的程式規模小，因而通訊速度很快

（2）靈活  HTTP允許傳輸任意類型的資料

（3）HTTP 0.9和1.0使用非持續串連  限制每次串連只處理一個請求，伺服器對用戶端的請求做出響應後，馬上中斷連線，這種方式可以節省傳輸時間

 

4.HTTP的通訊過程

要想使用HTTP協議向伺服器索取資料，得先瞭解HTTP通訊的完整過程

完整的http通訊可以分為2大步驟

（1）請求：用戶端向伺服器索要資料

（2）響應：伺服器返回用戶端相應的資料

三、HTTP通訊過程 - 請求和響應

1.HTTP通訊過程 - 請求

HTTP協議規定：1個完整的由用戶端發給伺服器的HTTP請求中包含以下內容

請求行：包含了要求方法、請求資源路徑、HTTP協議版本

GET /MJServer/resources/images/1.jpg HTTP/1.1

要求標頭：包含了對用戶端的環境描述、用戶端請求的主機地址等資訊

Host: 192.168.1.105:8080 // 用戶端想訪問的伺服器主機地址

User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.9) Firefox/30.0// 用戶端的類型，用戶端的軟體環境

Accept: text/html, */*// 用戶端所能接收的資料類型

Accept-Language: zh-cn // 用戶端的語言環境

Accept-Encoding: gzip // 用戶端支援的資料壓縮格式

請求體：用戶端發給伺服器的具體資料，比如檔案資料

 

 2.HTTP通訊過程 - 響應

用戶端向伺服器發送請求，伺服器應當做出響應，即返回資料給用戶端

HTTP協議規定：1個完整的HTTP響應中包含以下內容：

狀態行：包含了HTTP協議版本、狀態代碼、狀態英文名稱

HTTP/1.1 200 OK

回應標頭：包含了對伺服器的描述、對返回資料的描述

Server: Apache-Coyote/1.1 // 伺服器的類型

Content-Type: image/jpeg // 返回資料的類型

Content-Length: 56811 // 返回資料的長度

Date: Mon, 23 Jun 2014 12:54:52 GMT // 響應的時間

實體內容：伺服器返回給用戶端的具體資料，比如檔案資料

3.補充：推薦工具firebug-1.12.5-fx.xpi   

蟲子的作用：攔截所有的http請求。

 

4.常見的響應狀態代碼

四、發送HTTP請求的方法

1.簡單說明

在HTTP/1.1協議中，定義了8種發送http請求的方法

GET、POST、OPTIONS、HEAD、PUT、DELETE、TRACE、CONNECT、PATCH

根據HTTP協議的設計初衷，不同的方法對資源有不同的操作方式

PUT ：增

DELETE ：刪

POST：改

GET：查

提示：最常用的是GET和POST（實際上GET和POST都能辦到增刪改查）

 

2.get和post請求                   

要想使用GET和POST請求跟伺服器進行互動，得先瞭解一個概念：參數就是傳遞給伺服器的具體資料，比如登入時的帳號、密碼

GET和POST對比：GET和POST的主要區別表現在資料傳遞上

GET

在請求URL後面以?的形式跟上發給伺服器的參數，多個參數之間用&隔開，比如http://ww.test.com/login?username=123&pwd=234&type=JSON

注意：由於瀏覽器和伺服器對URL長度有限制，因此在URL後面附帶的參數是有限制的，通常不能超過1KB

POST

發給伺服器的參數全部放在請求體中

理論上，POST傳遞的資料量沒有限制（具體還得看伺服器的處理能力）

                     

3.GET和POST的選擇

選擇GET和POST的建議

（1）如果要傳遞大量資料，比如檔案上傳，只能用POST請求

（2）GET的安全性比POST要差些，如果包含機密\敏感資訊，建議用POST

（3）如果僅僅是索取資料（資料查詢），建議使用GET

（4）如果是增加、修改、刪除資料，建議使用POST    

                     

4.iOS中發送HTTP請求的方案

在iOS中，常見的發送HTTP請求（GET和POST）的解決方案有

（1）蘋果原生（內建）

NSURLConnection：用法簡單，最古老最經典最直接的一種方案

NSURLSession：iOS 7新出的技術，功能比NSURLConnection更加強大

CFNetwork：NSURL*的底層，純C語言

（2）第三方架構

ASIHttpRequest：外號“HTTP終結者”，功能極其強大，可惜早已停止更新

AFNetworking：簡單易用，提供了基本夠用的常用功能

建議：

為了提高開發效率，企業開發用的基本是第三方架構

5.ASI和AFN架構對比

說明：AFN基於NSURL，ASI基於CFHTTP，ASI的效能更好一些。

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