socket，tcp，http三者之間的區別和原理

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http、TCP/IP協議與socket之間的區別
下面的圖表試圖顯示不同的TCP/IP和其他的協議在最初OSI模型中的位置：

7	應用程式層	例如HTTP、SMTP、SNMP、FTP、Telnet、SIP、SSH、NFS、RTSP、XMPP、Whois、ENRP
6	展示層	例如XDR、ASN.1、SMB、AFP、NCP
5	會話層	例如ASAP、TLS、SSH、ISO 8327 / CCITT X.225、RPC、NetBIOS、ASP、Winsock、BSD sockets
4	傳輸層	例如TCP、UDP、RTP、SCTP、SPX、ATP、IL
3	網路層	例如IP、ICMP、IGMP、IPX、BGP、OSPF、RIP、IGRP、EIGRP、ARP、RARP、 X.25
2	資料連結層	例如乙太網路、令牌環、HDLC、框架轉送、ISDN、ATM、IEEE 802.11、FDDI、PPP
1	物理層	例如線路、無線電、光纖、信鴿

1、TCP/IP串連

手機能夠使用連網功能是因為手機底層實現了TCP/IP協議，可以使手機終端通過無線網路建立TCP串連。TCP協議可以對上層網路提供介面，使上層網路資料的傳輸建立在“無差別”的網路之上。

建立起一個TCP串連需要經過“三向交握”：

第一次握手：用戶端發送syn包(syn=j)到伺服器，並進入SYN_SEND狀態，等待伺服器確認；

第二次握手：伺服器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時自己也發送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時伺服器進入SYN_RECV狀態；

第三向交握：用戶端收到伺服器的SYN＋ACK包，向伺服器發送確認包ACK(ack=k+1)，此包發送完畢，用戶端和伺服器進入ESTABLISHED狀態，完成三向交握。

握手過程中傳送的包裡不包含資料，三向交握完畢後，用戶端與伺服器才正式開始傳送資料。理想狀態下，TCP串連一旦建立，在通訊雙方中的任何一
方主動關閉串連之前，TCP 
串連都將被一直保持下去。中斷連線時伺服器和用戶端均可以主動發起斷開TCP串連的請求，斷開過程需要經過“四次握手”（過程就不細寫了，就是伺服器和客
戶端互動，最終確定斷開）.

2、HTTP串連

HTTP協議即超文本傳送協議(Hypertext Transfer Protocol )，是Web連網的基礎，也是手機連網常用的協議之一，HTTP協議是建立在TCP協議之上的一種應用。

HTTP串連最顯著的特點是用戶端發送的每次請求都需要伺服器回送響應，在請求結束後，會主動釋放串連。從建立串連到關閉串連的過程稱為“一次串連”。

1）在HTTP 1.0中，用戶端的每次請求都要求建立一次單獨的串連，在處理完本次請求後，就自動釋放串連。

2）在HTTP 1.1中則可以在一次串連中處理多個請求，並且多個請求可以重疊進行，不需要等待一個請求結束後再發送下一個請求。

由於HTTP在每次請求結束後都會主動釋放串連，因此HTTP串連是一種“短串連”，要保持用戶端程式的線上狀態，需要不斷地向伺服器發起串連
請求。通常的做法是即時不需要獲得任何資料，用戶端也保持每隔一段固定的時間向伺服器發送一次“保持串連”的請求，伺服器在收到該請求後對用戶端進行回
複，表明知道用戶端“線上”。若伺服器長時間無法收到用戶端的請求，則認為用戶端“下線”，若用戶端長時間無法收到伺服器的回複，則認為網路已經斷開。

3、SOCKET原理

3.1通訊端（socket）概念

通訊端（socket）是通訊的基石，是支援TCP/IP協議的網路通訊的基本操作單元。它是網路通訊過程中端點的抽象表示，包含進行網路通訊必須的五種資訊：串連使用的協議，本地主機的IP地址，本地進程的協議連接埠，遠地主機的IP地址，遠地進程的協議連接埠。

應用程式層通過傳輸層進行資料通訊時，TCP會遇到同時為多個應用程式進程提供並發服務的問題。多個TCP串連或多個應用程式進程可能需要通過同一個 
TCP協議連接埠傳輸資料。為了區別不同的應用程式進程和串連，許多電腦作業系統為應用程式與TCP／IP協議互動提供了通訊端(Socket)介面。應
用層可以和傳輸層通過Socket介面，區分來自不同應用程式進程或網路連接的通訊，實現資料轉送的並發服務。

3.2 建立socket串連

建立Socket串連至少需要一對通訊端，其中一個運行於用戶端，稱為ClientSocket ，另一個運行於伺服器端，稱為ServerSocket 。

通訊端之間的串連過程分為三個步驟：伺服器監聽，用戶端請求，串連確認。

伺服器監聽：伺服器端通訊端並不定位具體的用戶端通訊端，而是處於等待串連的狀態，即時監控網路狀態，等待用戶端的串連請求。

用戶端請求：指用戶端的通訊端提出串連請求，要串連的目標是伺服器端的通訊端。為此，用戶端的通訊端必須首先描述它要已連線的服務器的通訊端，指出伺服器端通訊端的地址和連接埠號碼，然後就向伺服器端通訊端提出串連請求。

串連確認：當伺服器端通訊端監聽到或者說接收到用戶端通訊端的串連請求時，就響應用戶端通訊端的請求，建立一個新的線程，把伺服器端通訊端的描
述發給用戶端，一旦用戶端確認了此描述，雙方就正式建立串連。而伺服器端通訊端繼續處於監聽狀態，繼續接收其他用戶端通訊端的串連請求。

4、SOCKET串連與TCP/IP串連

建立Socket串連時，可以指定使用的傳輸層協議，Socket可以支援不同的傳輸層協議（TCP或UDP），當使用TCP協議進行串連時，該Socket串連就是一個TCP串連。

socket則是對TCP/IP協議的封裝和應用（程式員層面上）。也可以說，TPC/IP協議是傳輸層協議，主要解決資料 如何在網路中傳輸，而HTTP是應用程式層協議，主要解決如何封裝資料。關於TCP/IP和HTTP協議的關係，網路有一段比較容易理解的介紹：

“我們在傳輸資料時，可以只使用（傳輸層）TCP/IP協議，但是那樣的話，如 
果沒有應用程式層，便無法識別資料內容，如果想要使傳輸的資料有意義，則必須使用到應用程式層協議，應用程式層協議有很多，比如HTTP、FTP、TELNET等，也
 可以自己定義應用程式層協議。WEB使用HTTP協議作應用程式層協議，以封裝HTTP文本資訊，然後使用TCP/IP做傳輸層協議將它發到網路上。”

我們平時說的最多的socket是什麼呢，實際上socket是對TCP/IP協議的封裝，Socket本身並不是協議，而是一個調用介面
（API），通過Socket，我們才能使用TCP/IP協議。 實際上，Socket跟TCP/IP協議沒有必然的聯絡。Socket編程接
口在設計的時候，就希望也能適應其他的網路通訊協定。所以說，Socket的出現 
只是使得程式員更方便地使用TCP/IP協議棧而已，是對TCP/IP協議的抽象，從而形成了我們知道的一些最基本的函數介面，比如create、 
listen、connect、accept、send、read和write等等。網路有一段關於socket和TCP/IP協議關係的說法比較容易理
解：

“TCP/IP只是一個協議棧，就像作業系統的運行機制一樣，必須要具體實現，同時還要提供對外的操作介面。這個就像作業系統會提供標準的編程介面，比如win32編程介面一樣，TCP/IP也要提供可供程式員做網路開發所用的介面，這就是Socket編程介面。” 

實際上，傳輸層的TCP是基於網路層的IP協議的，而應用程式層的HTTP協議又是基於傳輸層的TCP協議的，而Socket本身不算是協議，就像上面所說，它只是提供了一個針對TCP或者UDP編程的介面。socket是對連接埠通訊開發的工具,它要更底層一些.

5、Socket串連與HTTP串連

由於通常情況下Socket串連就是TCP串連，因此Socket串連一旦建立，通訊雙方即可開始相互發送資料內容，直到雙方串連斷開。但在實際網路應用中，用戶端到伺服器之間的通訊往往需要穿越多個中間節點，例如路由器、網關、防火牆等，大部分防火牆預設會關閉長時間處於非活躍狀態的串連而導致 Socket 串連斷連，因此需要通過輪詢告訴網路，該串連處於活躍狀態。

而HTTP串連使用的是“請求—響應”的方式，不僅在請求時需要先建立串連，而且需要用戶端向伺服器發出請求後，伺服器端才能回複資料。

很多情況下，需要伺服器端主動向用戶端推送資料，保持用戶端與伺服器資料的即時與同步。此時若雙方建立的是Socket串連，伺服器就可以直接
將資料傳送給用戶端；若雙方建立的是HTTP串連，則伺服器需要等到用戶端發送一次請求後才能將資料傳回給用戶端，因此，用戶端定時向伺服器端發送串連請
求，不僅可以保持線上，同時也是在“詢問”伺服器是否有新的資料，如果有就將資料傳給用戶端。

http協議是應用程式層的協義 

有個比較形象的描述：HTTP是轎車，提供了封裝或者顯示資料的具體形式；Socket是發動機，提供了網路通訊的能力。 

兩個電腦之間的交流無非是兩個連接埠之間的資料通訊,具體的資料會以什麼樣的形式展現是以不同的應用程式層協議來定義的`如HTTP`FTP`...

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