Android技能樹 — 網絡小結(4)之socket/websocket/webservice

時間 2019-11-07

標籤 android 技能網絡小結 socket websocket webservice 欄目 Android 简体版

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前言

介於本身的網絡方面知識爛的一塌糊塗，因此準備寫相關網絡的文章，可是考慮所有寫在一篇太長了，因此分開寫，但願你們能仔細看，最好能夠指出個人錯誤，讓我也能糾正。html

1.講解相關的整個網絡體系結構：web

2.講解相關網絡的重要知識點，好比不少人都聽過相關網絡方面的名詞，可是僅限於聽過而已，什麼tcp ,udp ,socket ,websocket, http ,https ,而後webservice是啥，跟websocket很像，socket和websocket啥關係長的也很像，session,token,cookie又是啥。編程

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相關網絡知識點小結- cookie/session/token（待寫）bash

3.相關的第三方框架的源碼解析，畢竟如今面試個大點的公司，okhttp和retrofit源碼是必問的。服務器

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Android技能樹 — 網絡小結(7)之 Retrofit源碼詳細解析

正文

1. Socket

咱們在網絡體系結構小結中提過，TCP/IP的體系結構圖爲

在傳輸層中爲TCP和UDP，解決了數據之間的運輸，可是咱們不多直接去調用TCP和UDP，好比咱們如今是要用TCP傳輸數據，你要寫代碼去進行TCP的三次握手鍊接和四次揮手斷開等,並且可能還要考慮什麼滑動窗口，累積確認、分組緩存、流量控制等？因此咱們正須要某個類，這個類幫咱們封裝好了TCP的鏈接，傳輸，斷開等一系列相關各種操做，是否是就很方便了。沒錯，這個類就是Socket。

Socket 即套接字，是應用層與 TCP/IP 協議族通訊的中間軟件抽象層，表現爲一個封裝了 TCP / IP協議族的編程接口（API）

1.Socket不是一種協議，而是一個編程調用接口（API），屬於傳輸層（主要解決數據如何在網絡中傳輸）
2.即：經過Socket，咱們才能在Andorid平臺上經過 TCP/IP協議進行開發
3.對用戶來講，只需調用Socket去組織數據，以符合指定的協議，便可通訊

關於Socket的使用，代碼一搜一大把，這裏我就快速經過，直接講一下大體代碼流程，咱們知道如今是爲了把一個信息從一臺設備到另一臺設備，在網絡體系結構小結中提過IP是用來肯定信息最後到哪一個目標設備，因此咱們必定要知道IP,到了目標設備後，目標設備可能開啓了不少應用程序（多個進程），這時候怎麼知道這個數據包到哪一個進程呢，這裏也會涉及到端口，咱們日常寫代碼，有時候是否是會說某個端口被佔用了。因此咱們同時除了ip還要知道端口。

因此初步是設備A的ip，設備A的端口,設備B的ip,設備B的端口，換成咱們日常的通俗說法就是客戶端ip，客戶端端口,服務端ip,服務端端口，外加上咱們的Socket用來操做TCP,同時也能夠操做 UDP，因此同時還有一個協議。因此最終涉及到這5個元素，socket 經過這5個元素來肯定。

具體的Socket代碼就很少說了：

客戶端：

public class ClientSocket {
 public static void main(String args[]) {
    String host = "127.0.0.1";
    int port = 8919;
    try {
     Socket client = new Socket(host, port);
     Writer writer = new OutputStreamWriter(client.getOutputStream());
     writer.write("Hello From Client");
     writer.flush();
     writer.close();
     client.close();
    } catch (IOException e) {
     e.printStackTrace();
    }
  }
 
}
複製代碼

服務端：

public class Server {
  public static void main(String args[]) {
  
    ServerSocket echoServer = null;
    String line;
    DataInputStream is;
    PrintStream os;
    Socket clientSocket = null;
    
    try {
      echoServer = new ServerSocket(9999);
    }
    catch (IOException e) {
      System.out.println(e);
    }
   
    try {
        clientSocket = echoServer.accept();
        is = new DataInputStream(clientSocket.getInputStream());
        os = new PrintStream(clientSocket.getOutputStream());
        // As long as we receive data, echo that data back to the client.
        while (true) {
         line = is.readLine();
         os.println(line);
        }
    } catch (IOException e) {
        System.out.println(e);
      }
    }
}
複製代碼

看了代碼，咱們發現Socket的一個很大的特色就是服務端和客戶端能夠相互傳數據。這和咱們平時的網絡交互差異挺大的，畢竟咱們日常訪問後臺接口，不多說後臺忽然經過這個接口發個數據給客戶端是吧，通常都是客戶端主動發送接口請求，而後才能拿到相關數據。

2. WebSocket

咱們在上面的Socket的相關介紹能夠看到，Socket是在運輸層作了一層抽象層，是TCP/UDP 的 api工具類，因此Socket不算是應用層類，而咱們在相關網絡知識點小結- http/https提過Http/Https是屬於應用層的，而咱們的WebSocket也是屬於應用層的。因此說WebSocket和Http/Https是同一層級的。

而咱們也常常看到不少所謂的Http與WebSocket的區別文章等，好比：

而咱們在上面介紹Socket的時候提過，Socket能夠雙向通訊，因此WebSocket也是能夠雙向通訊的,而在沒有雙向通訊的時候，用Http來進行雙向通訊更多的是使用長輪詢。

在WebSocket API還沒有被衆多瀏覽器實現和發佈的時期，開發者在開發須要接收來自服務器的實時通知應用程序時，不得不求助於一些「hacks」來模擬實時鏈接以實現實時通訊，最流行的一種方式是長輪詢。長輪詢主要是發出一個HTTP請求到服務器，而後保持鏈接打開以容許服務器在稍後的時間響應（由服務器肯定）。爲了這個鏈接有效地工做，許多技術須要被用於確保消息不錯過，如須要在服務器端緩存和記錄多個的鏈接信息（每一個客戶）。雖然長輪詢是能夠解決這一問題的，但它會耗費更多的資源，如CPU、內存和帶寬等，要想很好的解決實時通訊問題就須要設計和發佈一種新的協議。 WebSocket 是伴隨HTML5發佈的一種新協議。它實現了瀏覽器與服務器全雙工通訊(full-duplex)，能夠傳輸基於消息的文本和二進制數據

WebSocket和長輪詢之間的帶寬消耗差別：

而WebSocket鏈接的時候，也會用到http，由於在最剛開始發出鏈接請求的時候，也是要藉助於現有的HTTP協議，當鏈接成功後，其餘時候直接基於TCP完成通訊。

1.首先，客戶端發起http請求，通過3次握手後，創建起TCP鏈接；http請求裏存放WebSocket支持的版本號等信息，如：Upgrade、Connection、WebSocket-Version等；
2.而後，服務器收到客戶端的握手請求後，一樣採用HTTP協議回饋數據；
3.最後，客戶端收到鏈接成功的消息後，開始藉助於TCP傳輸信道進行全雙工通訊。

固然若是隻是瞭解大概的WebSocket和Http的區別，能夠看這篇：WebSocket的原理，以及和Http的關係，用了通俗易懂的例子說明了，更加好記，可是並無說明具體的詳細內容。

詳細的能夠看看這篇：【騰雲閣】WebSocket 淺析

那咱們既然是安卓開發，那咱們怎麼樣使用WebSocket呢，我想如今不少人都應該網絡請求這塊使用的是Okhttp吧，雖然咱們平時就是用Okhttp作簡單的http/https請求，但其實它也是支持WebSocket的，具體你們能夠直接搜索相關文章

3. WebService

首先若是有人作過相關的 WebService 的話，就會以爲大致上其實和日常的 http 請求差很少，都是發送一個請求，而後接受相應的返回數據，可能最直觀的差異是日常咱們用 http 發送請求，接收到請求/響應報文中的請求體都是 JSON，而WebService用的是 XML 的形式。其實的確是這樣，由於Webservice就是採用了基於http的soap協議傳輸數據，因此簡單理解爲soap=http+xml。由於用了xml以後，更加的通用性，對於跨平臺跨應用來講都更好的相互通訊解析。

XML+XSD,SOAP和WSDL就是構成WebService平臺的三大技術。

咱們具體一項項來查看：

3.1 XML+XSD

WebService採用HTTP協議傳輸數據，採用XML格式封裝數據（即XML中說明調用遠程服務對象的哪一個方法，傳遞的參數是什麼，以及服務對象的返回結果是什麼）。XML是WebService平臺中表示數據的格式。除了易於創建和易於分析外，XML主要的優勢在於它既是平臺無關的，又是廠商無關的。無關性是比技術優越性更重要的：軟件廠商是不會選擇一個由競爭對手所發明的技術的。

XSD又是什麼呢，由於咱們日常寫xml格式的內容，能夠隨便寫，只要符合基本的xml格式就行，但實際上這樣就沒有一套標準的數據類型了。因此XML Schema(XSD)就是專門解決這個問題的一套標準。它定義了一套標準的數據類型，並給出了一種語言來擴展這套數據類型

3.2 SOAP

WebService經過HTTP協議發送請求和接收結果時，發送的請求內容和結果內容都採用XML格式封裝，並增長了一些特定的HTTP消息頭，以說明 HTTP消息的內容格式，這些特定的HTTP消息頭和XML內容格式就是SOAP協議。SOAP提供了標準的RPC方法來調用Web Service。

因此 SOAP協議 = HTTP協議 + XML數據格式

3.3 WSDL

使用過WebService應該都知道這個，WebService務器端首先要經過一個WSDL文件來講明有啥服務能夠對外調用，服務是什麼（服務中有哪些方法，方法接受的參數是什麼，返回值是什麼），服務的網絡地址用哪一個url地址表示，服務經過什麼方式來調用。

好比下面這個是國內手機號碼歸屬地查詢WEB服務：

並且提供了soap1.1/soap1.2/get/post 四種方式來調用獲取：

可是實際上可能沒有寫的這麼詳細，就是給咱們一個WSDL，裏面的內容是這樣的：

這裏有些人可能不知道怎麼來讀懂這個文件，其實很簡單，咱們一步步來看：

咱們先找到相應的service:

咱們能夠看到裏面有soap1.1，soap1.2, http-get,http-post四種，咱們以soap1.2爲例,咱們能夠看到她後面binding = "tns:MobileCodeWSSoap12"，因此咱們查找相應的binding的值
咱們搜索到了MobileCodeWSSoap12後發現是：

因此咱們要繼續跟蹤下去，這下查找的是type="tns:MobileCodeWSSoap"
咱們搜索關鍵字：tns:MobileCodeWSSoap後發現的是：

咱們能夠看到<wsdl:operation name="getMobileCodeInfo">，因此咱們知道方法名字叫getMobileCodeInfo,同時下面有 <wsdl:input message="tns:getMobileCodeInfoSoapIn"/> 和 <wsdl:output message="tns:getMobileCodeInfoSoapOut"/> 看字面意思就知道是輸入參數和輸出參數，而後繼續對應關鍵字getMobileCodeInfoSoapIn和getMobileCodeInfoSoapOut搜下
搜到的結果爲：

，而後繼續跟蹤getMobileCodeInfo和getMobileCodeInfoResponse。
最終看到了具體的輸入參數和輸出參數。

明顯輸入參數是mobileCode和userID，輸出參數是getMobileCodeInfoResult，並且都是字符串類型。