iOS网络协议--HTTP/TCP/IP

一. TCP/IP协议

  1. TCP、IP协议的介绍

    两台电脑要通讯就必须遵守共同的规则，就好比两个人要沟通就必须使用共同的语言一样。一个只懂英语的人，和一个只懂中文的人由于没有共同的语言（规则）就没法沟通。两台电脑之间进行通讯所共同遵守的规则，就是网络协议。

  2. TCP/IP协议的制定

    国际标准化组织（ISO）定义了网络协议的基本框架，被称为OSI(开放式系统互联)模型。要制定通讯规则，内容会很多，比如要考虑A电脑如何找到B电脑，A电脑在发送消息给B电脑时是否需要B电脑进行反馈，A电脑传送给B电脑的数据的格式又是怎样的？内容太多太杂。OSI模型制定的七层标准模型是：应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，数据链路层，物理层。虽然国际化组织制定了这样一个网络协议的模型，但是实际上互联网通讯视同的网络协议是TCP/IP网络协议。

    TCP/IP是一个协议族，也是按照层次划分。共四层：应用层，传输层，互连网络层，网络接口层。那么TCP/IP协议和OSI模型有什么区别呢？OSI网络协议模型，是一个参考模型，而TCP/IP协议是事实上的标准。TCP/IP协议参考了OSI模型，但是并没有严格按照OSI规定的七层去划分，而只是划分了四层，个人决定这样会更简单点，当划分太多层次时，你很难区分某个协议是属于哪个层次的。TCP/IP协议和OSI模型也并不冲突，TCP/IP协议中的应用层协议，就对应于OSI中的应用层，表示层，会话层。就像以前有工业部和信息产业部，现在实行打不制后只有工业和信息化部一个部门，但是这个部门还是要做以前两个部门一样多的事情，本质上没有多大的差别。TCP/IP中有两个重要的协议，传输层的TCP协议和互连网络层的IP协议，因此就拿这两个协议做代表，来命名整个协议族了，在说TCP/IP协议时，是指整个协议族。

    TCP/IP协议分为四个层次，但我们并不需要了解所有层次的协议，我觉得主要关注应用层和传输层的协议就可以了。拿寄送邮件举例，A寄邮件给B，A关心的是用什么格式写什么内容给B（应用层内容），是寄挂号信还是寄平信（传输层内容）， 但是A是不会去关注邮件传送过程中采用了那条路线，邮递员是如何把信件递送到B手里的（互连网络层，网络接口层）。

    先说传输层，传输层有多个协议，但最主要的是TCP和UDP协议，两则的区别在于TCP协议需要接收方反馈，UDP协议不需要接收方反馈。TCP就像挂号信，A电脑发信息给B电脑后，需要得到B电脑的反馈，这样A电脑就能知道B电脑是否已经收到信息。UDP就像平信，A电脑发信息给B电脑后，B电脑并不给A电脑反馈，A电脑发送信息出去后并不知道B电脑是否已经收到。因此，TCP传输比UDP传送更可靠，但是TCP传输的效率就不如UDP了。至于，在传送过程中具体选择哪种传送方式，需要具体问题具体分析。在不可靠的网络传送过程中一般选择TCP传送方式。在讲求效率，或者不在乎传送失误的情况下可以选择UDP方式来提高传输速率。

    应用层的协议有很多，每一个协议代表一种类型的服务。HTTP协议，万维网服务。FTP协议，文件传送服务。POP3，邮件服务，SOAP（简单对象访问协议）协议webService服务。

    在理解TCP/IP协议的过程中，我遇到了困惑。

    1. 什么是socket?
    • 以前有听说过socket编程这种说法，也有的说套接字编程。我在搜索关于socket的资料时，发现有的说socket是指一个连接，有的说socket是指一个端点。拿打电话做比喻，A电话机和B电话机正在通话，那么socket是指的是A和B之间的连接线呢，还是指电话机（端点）？
    • 我现在的理解是，socket就是一个连接中的一个端点，一次通讯（连接）a,b端都会有一个socket。一个socket对应一个连接。
    1. SOAP可以使用HTTP协议进行传输吗？
    • 在了解SOAP协议的过程中，看到介绍说SOAP可以通过TCP，UDP，HTTP协议来传送。这也是让人困惑的描述。一看这句话，就会感觉HTTP怎么和TCP，UDP协议并列了呢？难道HTTP还是属于传输层协议？再加上HTTP中文译名的问题，名字听上去像传输层，初学者又要开始头大了。
    • 事实上，HTTP是应用层的协议，这一点可以毫无怀疑，那么现在新问题来了，SOAP和HTTP都是应用层协议，怎么说SOAP能用HTTP协议来传输呢？应用层的协议可以用应用层的协议传送吗？
    • 我查阅了资料，是这样一回事，SOAP将信息进行XML(Extensive Markup Language可扩展标示语言)序列化后，再用HTTP协议的方式再打包进行传送，传送的方式还是TCP或者UDP，做个比喻就好理解了。TCP和UDP都是公路，暂且把TCP认为是一般公路，UDP是高速公路，SOAP和HTTP就都是汽车，那么SOAP和HTTP都可以在TCP和UDP上跑。说SOAP可以通过HTTP来传送，实际就是说SOAP是小轿车，HTTP是装轿车的卡车，把SOAP的信息装到HTTP里面，然后再运输，当然走的道路还是TCP或UDP。
    • 说SOAP可以通过HTTP协议来传输，这句话不太准确，比较准确的说法是：SOAP信息可以使用HTTP协议包装后通过TCP或UDP传输。

二、HTTP协议

HTTP (全称：Hyper Text Transport Protocol) 超文本传输协议，是一种应用层的协议；Transport有运输，转移之意。不管是移动客户端还是PC端，访问远程的网络资源经常使用HTTP协议。

  1. URL

    1. 基本介绍

      URL的全称是Uniform Resource Locator (统一资源定位符)

    通过1个URL，能找到互联网上唯一的一个资源，也就是一个资源对应唯一一个URL。

     URL的基本格式 = 协议：//主机地址/路径。
 http://www.cnblogs.com/songlei0601/articles/5959241.html
 http://101.169.1.1/songlei/sl.gif
 协议：不同的协议，代表着不同的资源查找方式、资源传输方式
 主机地址：存放资源的主机的IP地址（域名）
 路径：资源在主机中的具体位置
    1. URL中常见的协议
      1. HTTP 超文本传输协议，访问的是远程的网络资源，格式是http://
      2. file 访问的是本地计算机上的资源，格式是file://(不用加主机地址)
      3. mailto 访问的是电子邮件地址，地址是mailto:
      4. FTP 访问的是共享主机的文件资源，格式是ftp://

  2. HTTP协议简介

    1. HTTP协议的作用

      1. 规定客户端和服务器之间的数据传输格式

      2. 让客户端和服务器能有效地进行数据沟通

         1、 ---------请求
 客户端 ----HTTP协议----> 服务器
 
 2、 ---------响应
 客户端 <----HTTP协议---- 服务器

      3. 为什么选择使用HTTP？

        1. 简单快速。 因为HTTP协议简单，所以HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快
        2. 灵活。 HTTP允许传输任意类型的数据
        3. HTTP 0.9和1.0使用非持续连接，限制每次连接只处理一个请求，服务器对客户端的请求做出响应后，马上断开连接，这种方式可以节省传输时间。

      4. HTTP向服务器索取数据的过程

        1. 请求：客户端向服务器索要数据
        2. 响应：服务器返回客户端相应的数据

三、HTTP通信过程 - 请求和响应

  1. HTTP通信过程 - 请求

    HTTP协议规定：一个完整的由客户端发给服务器的HTTP请求中包含以下内容：

    • 请求行：包含了请求方法、请求资源路径、HTTP协议版本

    GET /Users/songleiMac/Downloads/sl.jpg HTTP/1.1

    • 请求头：包含了对客户端的环境描述、客户端请求的主机地址等信息

    Host: 192.168.1.105:8080// 客户端想访问的服务器主机地址

    User-Agent: Mozilla/5.0(Macintosh; Intel Mac OS X 10.12) Firefox/30.0//客户端的类型，客户端的软件环境

    Accept:text/html, */*// 客户端能接受的数据类型

    Accept-Language:zh-cn// 客户端的语言环境

    Accept-Encoding:gzip//客户端支持的数据压缩格式

  • 请求体：客户端发给服务器的具体数据，比如文件数据。

  1. HTTP通信过程-响应

    客户端向服务器发送请求，服务器应当做出响应，即返回数据给客户端

    HTTP协议规定：1个完整的HTTP响应中包含以下内容：

    • 状态行：包含了HTTP协议版本、状态码、状态英文名称

    HTTP/1.1 200 OK

    • 响应头：包含了对服务器的描述、对返回数据的描述

    Server: Apache-Coyote/1.1//服务器的类型

    Content-Type:image/jpeg//返回数据的类型

    Content-Length: 56800//返回数据的长度

    Date: wed. 9 Nov 2016 16:23:52 GMT //响应的时间

    • 实体内容：服务器返回给客户端的具体数据，比如文件数据

      客户端------请求行、请求头、请求体------>服务器
      客户端<------响应行、响应头、实体内容------服务器

  2. 补充

    推荐工具：Firebug

    虫子的作用：拦截所有的http请求。

  3. 常见的响应状态吗

    • 状态码----英文名称----中文描述
    1. 200----OK----请求成功
    2. 400----Bad Request----客户端请求的语法错误，服务器无法解析
    3. 404----Not Found----服务器无法根据客户端的请求找到资源
    4. 500----Internal Server Error----服务器内部错误，无法完成请求

四、发送HTTP请求的方法

  1. 简单说明

    在HTTP/1.1协议中，定义了8种发送HTTP请求的方法：

    GET、POST、OPTIONS、HEAD、PUT、DELETE、TRACE、CONNECT、PATCH

    根据HTTP协议的设计初衷，不同的方法对资源有不同的操作方式。PUT：增、DELETE：删、POST：改、GET：查。

    提示：最常用的是GET和POST（实际上GET和POST都能办到增删该查）

  2. get和post请求

    要想使用GET和POST请求跟服务器进行交互，得先了解一个概念：参数就是传递给服务器的具体数据，比如登录时的账号、密码

    GET和POST对比：GET和POST的主要区别表现在数据传递上

    GET

    在请求URL后面以？的形式跟上发给服务器的参数，多个参数之间用&隔开，比如
    http://www.test.com/login?username=123&pwd=123&type=JSON

    注意：由于浏览器和服务器对URL长度有限制，因此在URL后面附带的参数是有限制的，通常不能超过1KB

    POST

    发给服务器的参数全部放在请求体中

    理论上，POST传递的数据量没有限制（具体还得看服务器的处理能力）

  3. GET和POST的选择

    选择GET和POST的建议：

    1. 如果要传递大量数据，比如文件上传，只能用POST请求
    2. GET的安全性比POST要差些，如果包含机密、敏感信息，建议用POST
    3. 如果仅仅是索取数据（数据查询），建议使用GET
    4. 如果是增加、修改、删除数据，建议使用POST

  4. iOS中发送HTTP请求的方案

    在iOS中，常见的发送HTTP请求（GET和POST）的解决方案有：

    1. 苹果原生（自带）：

      NSURLConnection: 用法简单，最古老最经典最直接的一种方案

      NSURLSession: iOS 7 新出的技术，功能比NSURLConnection更加强大

      CFNetWork: NSURL 的底层，纯C语言

    2. 第三方框架：

      ASIHttpRequest: 外号“HTTP终结者”，功能极其强大，可惜早已停止更新。

      AFNetworking: 简单易用，提供了基本够用的常用功能。

  5. ASI和AFN架构对比：

    image

    说明：AFN基于NSURL， ASI基于CFHTTP， ASI的性能更好一些。