http socket

1、http协议

　　当浏览器需要从服务器获取网页数据的时候，会发出一次Http请求。Http会通过TCP建立起一个到服务器的连接通道，当本次请求需要的数据完毕后，Http会立即将TCP连接断开，这个过程是很短的。所以Http连接是一种短连接，是一种无状态的连接。所谓的无状态，是指浏览器每次向服务器发起请求的时候，不是通过一个连接，而是每次都建立一个新的连接。而每次请求结束后，连接就关闭，相关的内容就释放了，所以记不住任何状态，成为无状态连接。

　　随着时间的推移，html页面变得复杂了，里面可能嵌入了很多图片，这时候每次访问图片都需要建立一次tcp连接就显得低效了。因此Keep-Alive被提出用来解决效率低的问题。从HTTP/1.1起，默认都开启了Keep-Alive，保持连接特性，简单地说，当一个网页打开完成后，客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭，如果客户端再次访问这个服务器上的网页，会继续使用这一条已经建立的连接，Keep-Alive不会永久保持连接，它有一个保持时间，可以在不同的服务器软件（如Apache）中设定这个时间。虽然这里使用TCP连接保持了一段时间，但是这个时间是有限范围的，到了时间点依然是会关闭的，所以我们还把其看做是每次连接完成后就会关闭。但是还是每次都使用一个连接，依然是无状态连接。

　　以前有个概念很容忍搞不清楚。就是为什么Http是无状态的短连接，而TCP是有状态的长连接？Http不是建立在TCP的基础上吗，为什么还能是短连接？现在明白了，Http就是在每次请求完成后就把TCP连接关了，所以是短连接。而我们直接通过Socket编程使用TCP协议的时候，因为我们自己可以通过代码区控制什么时候打开连接什么时候关闭连接，只要我们不通过代码把连接关闭，这个连接就会在客户端和服务端的进程中一直存在，相关状态数据会一直保存着。

• http连接=以http协议为通信协议的tcp连接
• http短连接=以http协议为通信协议的，请求一次就断开的tcp连接
• http长连接=以http协议为通信协议的，请求多次才断开的tcp连接（这个是为了通过减少建立tcp连接的次数达到节省两端资源的目的）

2、keep-alive模式

我们都知道HTTP是基于TCP的，每一个HTTP请求都需要进行三步握手。如果一个页面对某一个域名有多个请求，就会进行频繁的建立连接和断开连接。所以HTTP 1.0中出现了Connection: keep-alive，用于建立长连接，即我们所说的Keep-Alive模式。下图是普通模式和长连接模式的请求对比：

通过对比可以看出，Keep-Alive模式更加高效，因为避免了连接建立和释放的开销。但是，如果一个连接是不会断开的，那么多个请求之间如何进行区分呢？也就是说浏览器是如何知道当前请求已经完成了呢？为了解决这个问题，HTTP对header中又添加了一个Content-Length字段。

Content-Length

Content-Length表示实体内容的长度。浏览器通过这个字段来判断当前请求的数据是否已经全部接收。

所以，当浏览器请求的是一个静态资源时，即服务器能明确知道返回内容的长度时，可以设置Content-Length来控制请求的结束。但当服务器并不知道请求结果的长度时，如一个动态的页面或者数据，Content-Length就无法解决上面的问题，这个时候就需要用到Transfer-Encoding字段。

Transfer-Encoding

Transfer-Encoding是指传输编码，还有一个类似的字段叫做：Content-Encoding。两者的区别是Content-Encoding用于对实体内容的压缩编码，比如Content-Encoding: gzip；Transfer-Encoding则改变了报文的格式，比如上面的问题中，当服务端无法知道实体内容的长度时，就可以通过指定Transfer-Encoding: chunked来告知浏览器当前的编码是将数据分成一块一块传递的。当然, 还可以指定Transfer-Encoding: gzip, chunked表明实体内容不仅是gzip压缩的，还是分块传递的。最后，当浏览器接收到一个长度为0的chunked时， 知道当前请求内容已全部接收。

 3、Socket

　　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)。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。网络化的应用程序在开始任何通讯之前都必需要创建套接字。就像电话的插口一样，没有它就完全没办法通信。

        生成套接字，主要有3个参数：通信的目的IP地址、使用的传输层协议(TCP或UDP)和使用的端口号。Socket原意是“插座”。通过将这3个参数结合起来，与一个“插座”Socket绑定，应用层就可以和传输层通过套接字接口，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。

根据连接启动的方式以及本地套接字要连接的目标，套接字之间的连接过程可以分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。

1. 服务器监听：是服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态。
2. 客户端请求：是指由客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。
3. 连接确认：当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求，它就响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户端，一旦客户端确认了此描述，连接就建立好了。而服务器端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。

Http协议一定通过指定的端口，80，所以一般计算机上不会限制这个端口，所以Http协议能够顺利通过所有机器上的防火墙。而使用Socket编程的话，就需要自己指定特定的端口，那么很可能这个端口是在某个环境中禁用的，那么就无法穿透防火墙。 

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