永不言弃!
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一、WebSocket

1.WebSocket是什么?

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。 
WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单,允许服务端主动向客户端推送数据。
在WebSocket API中,浏览器和服务器只需要完成一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输。

——百度百科

 

2.目的:即时通讯,替代轮询

网站上的即时通讯是很常见的,比如网页的QQ,聊天系统等。按照以往的技术能力通常是采用轮询、Comet技术解决。

HTTP协议是非持久化的,单向的网络协议,在建立连接后只允许浏览器向服务器发出请求后,服务器才能返回相应的数据。当需要即时通讯时,通过轮询在特定的时间间隔(如1秒),由浏览器向服务器发送Request请求,然后将最新的数据返回给浏览器。这样的方法最明显的缺点就是需要不断的发送请求,而且通常HTTP request的Header是非常长的,为了传输一个很小的数据 需要付出巨大的代价,是很不合算的,占用了很多的宽带。

缺点:会导致过多不必要的请求,浪费流量和服务器资源,每一次请求、应答,都浪费了一定流量在相同的头部信息上

然而WebSocket的出现可以弥补这一缺点。

在WebSocket中,只需要服务器和浏览器通过HTTP协议进行一个握手的动作,然后单独建立一条TCP的通信通道进行数据的传送。 

 

3.原理

WebSocket同HTTP一样也是应用层的协议,但是它是一种双向通信协议,是建立在TCP之上的。

连接过程 —— 握手过程

1. 浏览器、服务器建立TCP连接,三次握手。这是通信的基础,传输控制层,若失败后续都不执行。
2. TCP连接成功后,浏览器通过HTTP协议向服务器传送WebSocket支持的版本号等信息。(开始前的HTTP握手)
3. 服务器收到客户端的握手请求后,同样采用HTTP协议回馈数据。
4. 当收到了连接成功的消息后,通过TCP通道进行传输通信。 

 

注:什么是单工、半双工、全工通信?

信息只能单向传送为单工;

信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工;

信息能够同时双向传送则称为全双工。

 

 

二、WebSocket和Socket区别

可以把WebSocket想象成HTTP(应用层),HTTP和Socket什么关系,WebSocket和Socket就是什么关系。

HTTP 协议有一个缺陷:通信只能由客户端发起,做不到服务器主动向客户端推送信息。

WebSocket 协议 它的最大特点就是,服务器可以主动向客户端推送信息,客户端也可以主动向服务器发送信息,是真正的双向平等对话,属于服务器推送技术的一种

 

Socket其实并不是一个协议,而是为了方便使用TCP或UDP而抽象出来的一层,是位于应用层和传输控制层之间的一组接口。

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。

在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。

当两台主机通信时,必须通过Socket连接,Socket则利用TCP/IP协议建立TCP连接。TCP连接则更依靠于底层的IP协议,IP协议的连接则依赖于链路层等更低层次。

WebSocket则是一个典型的应用层协议。

 

 

三、socket和http的区别

Http协议:简单的对象访问协议,对应于应用层。Http协议是基于TCP链接的。
 tcp协议:对应于传输层
   ip协议:对应与网络层


TCP/IP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。

Socket是对TCP/IP协议的封装,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。

Http连接:http连接就是所谓的短连接,及客户端向服务器发送一次请求,服务器端相应后连接即会断掉。

socket连接:socket连接及时所谓的长连接,理论上客户端和服务端一旦建立连接,则不会主动断掉;但是由于各种环境因素可能会是连接断开,比如说:服务器端或客户端主机down了,网络故障,或者两者之间长时间没有数据传输,网络防火墙可能会断开该链接已释放网络资源。所以当一个socket连接中没有数据的传输,那么为了位置连续的连接需要发送心跳消息,具体心跳消息格式是开发者自己定义的。

 

1.HTTP的长连接一般就只能坚持一分钟而已,而且是浏览器决定的,你的页面很难控制这个行为。
   Socket连接就可以维持很久,几天、数月都有可能,只要网络不断、程序不结束,而且是可以编程灵活控制的。
2.HTTP连接是建立在Socket连接之上。

   在实际的网络栈中,Socket连接的确是HTTP连接的一部分。但是从HTTP协议看,它的连接一般是指它本身的那部分。

 

TCP/IP协议栈主要分为四层:应用层、传输层、网络层、数据链路层,

每层都有相应的协议,如下图

 

 

要弄明白 http 和 socket 首先要熟悉网络七层:物 数 网 传 会 表 应,如下图

 

 

HTTP 协议:超文本传输协议,对应于应用层,用于如何封装数据.

TCP/UDP 协议:传输控制协议,对应于传输层,主要解决数据在网络中的传输。

IP 协议:对应于网络层,同样解决数据在网络中的传输。

传输数据的时候只使用 TCP/IP 协议(传输层),如果没有应用层来识别数据内容,传输后的协议都是无用的。

应用层协议很多 FTP,HTTP,TELNET等,可以自己定义应用层协议。

web 使用 HTTP 作传输层协议,以封装 HTTP 文本信息,然后使用 TCP/IP 做传输层协议,将数据发送到网络上。

 

 

 

http 为短连接:客户端发送请求都需要服务器端回送响应.请求结束后,主动释放链接,因此为短连接。通常的做法是,不需要任何数据,也要保持每隔一段时间向服务器发送"保持连接"的请求。这样可以保证客户端在服务器端是"上线"状态。

HTTP连接使用的是"请求-响应"方式,不仅在请求时建立连接,而且客户端向服务器端请求后,服务器才返回数据。

 

Socket 连接

要想明白 Socket,必须要理解 TCP 连接。

TCP 三次握手:握手过程中并不传输数据,在握手后服务器与客户端才开始传输数据,理想状态下,TCP 连接一旦建立,在通讯双方中的任何一方主动断开连接之前 TCP 连接会一直保持下去。

Socket 是对 TCP/IP 协议的封装,Socket 只是个接口不是协议,通过 Socket 我们才能使用 TCP/IP 协议,除了 TCP,也可以使用 UDP 协议来传递数据。

创建 Socket 连接的时候,可以指定传输层协议,可以是 TCP 或者 UDP,当用 TCP 连接,该Socket就是个TCP连接,反之。

 

Socket 原理

Socket 连接,至少需要一对套接字,分为 clientSocket,serverSocket 连接分为3个步骤:

(1) 服务器监听:服务器并不定位具体客户端的套接字,而是时刻处于监听状态;

(2) 客户端请求:客户端的套接字要描述它要连接的服务器的套接字,提供地址和端口号,然后向服务器套接字提出连接请求;

(3) 连接确认:当服务器套接字收到客户端套接字发来的请求后,就响应客户端套接字的请求,并建立一个新的线程,把服务器端的套接字的描述发给客户端。一旦客户端确认了此描述,就正式建立连接。而服务器套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求.

Socket为长连接:通常情况下Socket 连接就是 TCP 连接,因此 Socket 连接一旦建立,通讯双方开始互发数据内容,直到双方断开连接。在实际应用中,由于网络节点过多,在传输过程中,会被节点断开连接,因此要通过轮询高速网络,该节点处于活跃状态。

 

很多情况下,都是需要服务器端向客户端主动推送数据,保持客户端与服务端的实时同步。

若双方是 Socket 连接,可以由服务器直接向客户端发送数据。

若双方是 HTTP 连接,则服务器需要等客户端发送请求后,才能将数据回传给客户端。

因此,客户端定时向服务器端发送请求,不仅可以保持在线,同时也询问服务器是否有新数据,如果有就将数据传给客户端。

 

 

本文引自:

https://www.cnblogs.com/aspirant/p/11334957.html

https://blog.csdn.net/wwd0501/article/details/54582912

posted on 2021-12-30 10:01  永不言弃!  阅读(436)  评论(0编辑  收藏  举报