网络编程知识预备(3)——SOCKET、TCP、HTTP之间的区别与联系

摘自：SOCKET,TCP,HTTP之间的区别与联系
作者：丶PURSUING
发布时间： 2021-03-19 11:54:01
网址：https://blog.csdn.net/weixin_44742824/article/details/114992140?spm=1001.2014.3001.5502

师承陈立臣

本文为学习笔记，结合课程内容以及摘抄下列文章：

参考博文：原文地址
作者：500万一根油条

目录

• 区别
• 
  
  • 一、 socket
  • 
    
    • 什么是socket?
    • 为什么需要socket?
    • 建立socket连接
  • 二、HTTP
  • 
    
    • HTTP的概念
    • HTTP连接的特点
    • 
      
      • 一次连接
      • 短连接
  • 三、TCP/IP协议簇
• 联系
• 
  
  • （1）socket是操作TCP/IP的编程接口
  • 
    
  • （2）SOCKET与HTTP
  • 
    
    • 连接特点对比：长连接与短连接
    • 保持数据的实时同步
  • （3）TCP/IP和HTTP协议
  • （4）一句话总结概括

一、 socket

什么是socket?

套接字（socket）是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。

它是网络通信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必须的五种信息：连接使用的协议，本地主机的IP地址，本地进程的协议端口，远地主机的IP地址，远地进程的协议端口。（其实就是bind绑定）

为什么需要socket?

应用层通过传输层进行数据通信时，TCP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个
TCP协议端口传输数据。

为了区别不同的应用程序进程和连接，计算机操作系统为应用程序与TCP／IP协议交互提供了套接字(Socket)接口。

应用层可以和传输层通过Socket接口，区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务。

建立socket连接

前面在学习socket网络编程的过程中，我们已经对这一个过程有了深刻的认识，由于本文更多了解的是概念性的东西，在这里不做socket编程的展开。

（1）建立Socket连接至少需要一对套接字（socket函数），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 。

（2）bind做网络通信必须的五种信息绑定。

（3）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。

二、HTTP

HTTP的概念

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。

HTTP连接的特点

一次连接

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”。

1）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。
2）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。

短连接

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。

通常的做法是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。

三、TCP/IP协议簇

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议）是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。

注意：TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇， 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。

TCP/IP传输协议对互联网中各部分进行通信的标准和方法进行了规定。

就像配置串口通信一样，通信双方要提前制定好规则，这样接受信息的过程、接受到的信息才会正确。

（1）socket是操作TCP/IP的编程接口

创建Socket连接时，可以指定使用的传输层协议，Socket可以支持不同的传输层协议（TCP或UDP），例如当使用TCP协议进行连接时，该Socket连接就是一个TCP连接。

从程序员的层面上来说：socket则是对TCP/IP协议的封装和应用。

Socket本身并不是协议，而是一个调用接口（API），通过Socket，我们才能使用TCP/IP协议。

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，从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口，比如create、 listen、connect、accept、send、read和write等等。

“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。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。”

（2）SOCKET与HTTP

连接特点对比：长连接与短连接

由于通常情况下Socket连接就是TCP连接，因此Socket连接一旦建立，通信双方即可开始相互发送数据内容，直到双方连接断开，这称为长连接。

而HTTP连接使用的是“请求—响应”的方式，不仅在请求时需要先建立连接，而且需要客户端向服务器发出请求后，服务器端才能回复数据。【发送请求 > 回复 > 断开】，这称为短连接。

保持数据的实时同步

很多情况下，需要服务器端主动向客户端推送数据，保持客户端与服务器数据的实时与同步。

（1）此时若双方建立的是Socket连接，服务器就可以直接将数据传送给客户端；

在实际网络应用中，客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点，例如路由器、网关、防火墙等，大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致 Socket 连接断连，因此需要通过轮询告诉网络，该连接处于活跃状态。

（2）若双方建立的是HTTP连接，则服务器需要等到客户端发送一次请求后才能将数据传回给客户端。因此，客户端定时向服务器端发送连接请求，不仅可以保持在线，同时也是在“询问”服务器是否有新的数据，如果有就将数据传给客户端。

（3）TCP/IP和HTTP协议

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。

“我们在传输数据时，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。

（4）一句话总结概括

首先呢，socket编程是操作TCP的具体接口，通过socket，我们才能使用TCP/IP协议。我们在传输数据时，可以只使用传输层的TCP/IP协议，但是那样的话，没有应用层如HTTP协议，便无法识别数据内容，传输也就变得没有意义。