TCP/IP協議與HTTP協議（二）

TCP/IP協議是傳輸層協議，主要解決數據如何在網絡中傳輸，而HTTP是應用層協議，主要解決如何包裝數據。瀏覽器

一、TCP鏈接

手機可以使用聯網功能是由於手機底層實現了TCP/IP協議，可使手機終端經過無線網絡創建TCP鏈接。TCP協議能夠對上層網絡提供接口，使上層網絡數據的傳輸創建在「無差異」的網絡之上。緩存

創建起一個TCP鏈接須要通過「三次握手」：安全

第一次握手：客戶端發送syn包(syn=j)到服務器，並進入SYN_SEND狀態，等待服務器確認；服務器
第二次握手：服務器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時本身也發送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時服務器進入SYN_RECV狀態；cookie
第三次握手：客戶端收到服務器的SYN＋ACK包，向服務器發送確認包ACK(ack=k+1)，此包發送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。網絡

握手過程當中傳送的包裏不包含數據，三次握手完畢後，客戶端與服務器才正式開始傳送數據。理想狀態下，TCP鏈接一旦創建，在通訊雙方中的任何一方主動關閉鏈接以前，TCP 鏈接都將被一直保持下去。斷開鏈接時服務器和客戶端都可以主動發起斷開TCP鏈接的請求，斷開過程須要通過「四次握手」（過程就不細寫了，就是服務器和客戶端交互，最終肯定斷開）session

二、HTTP鏈接

2.1 http簡介併發

HTTP協議即超文本傳送協議(Hypertext Transfer Protocol )，是Web聯網的基礎，也是手機聯網經常使用的協議之一，HTTP協議是創建在TCP協議之上的一種應用。socket

HTTP鏈接最顯著的特色是客戶端發送的每次請求都須要服務器回送響應，在請求結束後，會主動釋放鏈接。從創建鏈接到關閉鏈接的過程稱爲「一次鏈接」。編輯器

在HTTP 1.0中，客戶端的每次請求都要求創建一次單獨的鏈接，在處理完本次請求後，就自動釋放鏈接。
在HTTP 1.1中則能夠在一次鏈接中處理多個請求，而且多個請求能夠重疊進行，不須要等待一個請求結束後再發送下一個請求。

因爲HTTP在每次請求結束後都會主動釋放鏈接，所以HTTP鏈接是一種「短鏈接」，要保持客戶端程序的在線狀態，須要不斷地向服務器發起鏈接請求。一般的作法是即時不須要得到任何數據，客戶端也保持每隔一段固定的時間向服務器發送一次「保持鏈接」的請求，服務器在收到該請求後對客戶端進行回覆，代表知道客戶端「在線」。若服務器長時間沒法收到客戶端的請求，則認爲客戶端「下線」，若客戶端長時間沒法收到服務器的回覆，則認爲網絡已經斷開。

2.2 創建http鏈接

客戶端發送一個HTTP請求給服務器，服務器收到了這個HTTP請求，而後返回給服務器HTTP響應，而後服務器的中間件或者說瀏覽器把這些數據渲染成爲了網頁，展現在用戶面前。

首先，客戶端發送一個HTTP請求給服務器，這個請求包括請求頭和請求內容。

request header：
（1）請求的方法是POST/GET
（2）請求的URL，http協議版本
（3）請求的數據，和編碼方式3是否有cookie和cooies，是否緩存等。
（4）post/get請求方式的區別是，get把請求內容放在URL後面，可是URL長度有限制。而post是以表單的形式，適合要輸入密碼之類的，由於不在URL中顯示，因此比較安全。

request body：請求的內容.
而後，服務器收到了這個HTTP請求，根據請求頭返回給服務器HTTP響應。

response header：包括了cookies或者sessions，狀態碼及內容大小等

response body：即響應的內容。
最後，服務器的中間件或者說瀏覽器把這些數據渲染成爲了網頁，展現在用戶面前。

2.三、HTTP協議的一些重要概念

鏈接(Connection)：一個傳輸層的實際環流，它是創建在兩個相互通信的應用程序之間。
消息(Message)：HTTP通信的基本單位，包括一個結構化的八元組序列並經過鏈接傳輸。
請求(Request)：一個從客戶端到服務器的請求信息包括應用於資源的方法、資源的標識符和協議的版本號
響應(Response)：一個從服務器返回的信息包括HTTP協議的版本號、請求的狀態(例如「成功」或「沒找到」)和文檔的MIME類型。
資源(Resource)：由URI標識的網絡數據對象或服務。
實體(Entity)：數據資源或來自服務資源的回映的一種特殊表示方法，它可能被包圍在一個請求或響應信息中。一個實體包括實體頭信息和實體的自己內容。
客戶機(Client)：一個爲發送請求目的而創建鏈接的應用程序。
用戶代理(Useragent)：初始化一個請求的客戶機。它們是瀏覽器、編輯器或其它用戶工具。
服務器(Server)：一個接受鏈接並對請求返回信息的應用程序。
源服務器(Originserver)：是一個給定資源能夠在其上駐留或被建立的服務器。
代理(Proxy)：一箇中間程序，它能夠充當一個服務器，也能夠充當一個客戶機，爲其它客戶機創建請求。請求是經過可能的翻譯在內部或通過傳遞到其它的服務器中。一個代理在發送請求信息以前，必須解釋而且若是可能重寫它。
代理常常做爲經過防火牆的客戶機端的門戶，代理還能夠做爲一個幫助應用來經過協議處理沒有被用戶代理完成的請求。
網關(Gateway)：一個做爲其它服務器中間媒介的服務器。與代理不一樣的是，網關接受請求就好象對被請求的資源來講它就是源服務器；發出請求的客戶機並無意識到它在同網關打交道。
網關常常做爲經過防火牆的服務器端的門戶，網關還能夠做爲一個協議翻譯器以便存取那些存儲在非HTTP系統中的資源。
通道(Tunnel)：是做爲兩個鏈接中繼的中介程序。一旦激活，通道便被認爲不屬於HTTP通信，儘管通道多是被一個HTTP請求初始化的。當被中繼的鏈接兩端關閉時，通道便消失。當一個門戶(Portal)必須存在或中介(Intermediary)不能解釋中繼的通信時通道被常用。
緩存(Cache)：反應信息的局域存儲。

三、SOCKET原理

3.1 套接字（socket）概念

套接字（socket）是通訊的基石，是支持TCP/IP協議的網絡通訊的基本操做單元。它是網絡通訊過程當中端點的抽象表示，包含進行網絡通訊必須的五種信息：鏈接使用的協議，本地主機的IP地址，本地進程的協議端口，遠地主機的IP地址，遠地進程的協議端口。
應用層經過傳輸層進行數據通訊時，TCP會遇到同時爲多個應用程序進程提供併發服務的問題。多個TCP鏈接或多個應用程序進程可能須要經過同一個 TCP協議端口傳輸數據。爲了區別不一樣的應用程序進程和鏈接，許多計算機操做系統爲應用程序與TCP／IP協議交互提供了套接字(Socket)接口。應用層能夠和傳輸層經過Socket接口，區分來自不一樣應用程序進程或網絡鏈接的通訊，實現數據傳輸的併發服務。

3.2 創建socket鏈接

創建Socket鏈接至少須要一對套接字，其中一個運行於客戶端，稱爲ClientSocket ，另外一個運行於服務器端，稱爲ServerSocket 。套接字之間的鏈接過程分爲三個步驟：服務器監聽，客戶端請求，鏈接確認。

服務器監聽：服務器端套接字並不定位具體的客戶端套接字，而是處於等待鏈接的狀態，實時監控網絡狀態，等待客戶端的鏈接請求。
客戶端請求：指客戶端的套接字提出鏈接請求，要鏈接的目標是服務器端的套接字。爲此，客戶端的套接字必須首先描述它要鏈接的服務器的套接字，指出服務器端套接字的地址和端口號，而後就向服務器端套接字提出鏈接請求。
鏈接確認：當服務器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的鏈接請求時，就響應客戶端套接字的請求，創建一個新的線程，把服務器端套接字的描述發給客戶端，一旦客戶端確認了此描述，雙方就正式創建鏈接。而服務器端套接字繼續處於監聽狀態，繼續接收其餘客戶端套接字的鏈接請求。

四、SOCKET鏈接與TCP鏈接

建立Socket鏈接時，能夠指定使用的傳輸層協議，Socket能夠支持不一樣的傳輸層協議（TCP或UDP），當使用TCP協議進行鏈接時，該Socket鏈接就是一個TCP鏈接。

五、Socket鏈接與HTTP鏈接

因爲一般狀況下Socket鏈接就是TCP鏈接，所以Socket鏈接一旦創建，通訊雙方便可開始相互發送數據內容，直到雙方鏈接斷開。但在實際網絡應用中，客戶端到服務器之間的通訊每每須要穿越多箇中間節點，例如路由器、網關、防火牆等，大部分防火牆默認會關閉長時間處於非活躍狀態的鏈接而導致 Socket 鏈接斷連，所以須要經過輪詢告訴網絡，該鏈接處於活躍狀態。
而HTTP鏈接使用的是「請求—響應」的方式，不只在請求時須要先創建鏈接，並且須要客戶端向服務器發出請求後，服務器端才能回覆數據。
不少狀況下，須要服務器端主動向客戶端推送數據，保持客戶端與服務器數據的實時與同步。此時若雙方創建的是Socket鏈接，服務器就能夠直接將數據傳送給客戶端；若雙方創建的是HTTP鏈接，則服務器須要等到客戶端發送一次請求後才能將數據傳回給客戶端，所以，客戶端定時向服務器端發送鏈接請求，不只能夠保持在線，同時也是在「詢問」服務器是否有新的數據，若是有就將數據傳給客戶端。