iOS网络协议 HTTP/TCP/IP浅析

一.TCP/IP协议


       话说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）就没办法沟通。两台电脑之间进行通讯所共同遵守的规则，就是网络协议。

那么谁来制定这个网络协议？

       国际标准化组织(ISO)定义了网络协议的基本框架，被称为OSI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电脑在发送信息 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，所以OSI模型将这些通讯标准进行层次划分，每一层次解决 一个类别的问题，这样就使得标准的制定没那么复杂。OSI模型制定的七层标准模型，分别是：应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，数据链路层，物理层。

       虽然国际标准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使用的网络协议是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规定的七层去划分标准，而只划分了四层，个人觉得这样会更简单点，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，现在实行大部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电脑发聩，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协议webService服务。

在理解TCP/IP协议的过程中，我遇到了三个困惑。

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是一指一个端点。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。

2.http协议属于应用层还是传输层？

       http 超文本传送协议，听上去像是传输层的协议一样。但事实上大家都知道http和ftp一样都是属于应用层的协议，我先前很纳闷的是，既然是应用层的协议，怎 么就取这样一个误导人的名称啊。在对TCP/IP协议还不熟悉的时候，这很容易让人误解和纳闷的。后来，我在wiki上发现这么一段话：

http中文译名问题
       HTTP 在中国大陆被翻译为“超文本传输协议”，因为“transfer”在中文里有“传输”的含意。但依据 HTTP 定制者之一的 Roy Fielding博士的论文[1]（6.5.3节），作者专门强调“transfer”表示的是“（表述状态的）转移” （Representational State Transfer），而不是“传输”（transport）。故其中文译名“超文本传输协议”恰恰引种反映了这种误解。更符合原义的译名应该为“超文本转 移协议”。

       这段话解除了我的疑惑。那么http协议当然是应用层的协议。

3.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还是属于传输层的协议？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。那么现在新的问题来了。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，是这样一回事情，soap将信息进行XML的序列化后，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，比较准确第说法是：soap信息可以通过http协议包装后通过tcp或udp传输。

二.HTTP协议
一、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1个资源

URL就是资源的地址、位置，互联网上的每个资源都有一个唯一的URL

2.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://

http协议是在网络开发中最常用的协议

（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，格式是mailto:

（4）FTP

访问的是共享主机的文件资源，格式是ftp://

 

二、HTTP协议

1.HTTP协议简介

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

访问百度主页：http://www.baidu.com

获得新浪的微博数据

获得大众点评的团购数据

 

2.HTTP协议的作用

HTTP的全称是Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议

（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

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的通信过程

要想使用HTTP协议向服务器索取数据，得先了解HTTP通信的完整过程

完整的http通信可以分为2大步骤

（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：1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 /MJServer/resources/images/1.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 10.9) Firefox/30.0// 客户端的类型，客户端的软件环境

Accept: text/html, */*// 客户端所能接收的数据类型

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

 

 2.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: 56811 // 返回数据的长度

Date: Mon, 23 Jun 2014 12:54:52 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

3.补充：推荐工具firebug-1.12.5-fx.xpi   

虫子的作用：拦截所有的http请求。

 

4.常见的响应状态码

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都能办到增删改查）

 

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，比如登录时的帐号、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://ww.test.com/login?username=123&pwd=234&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

建议：

为了提高开发效率，企业开发用的基本是第三方框架

5.ASI和AFN架构对比

说明：AFN基于NSURL，ASI基于CFHTTP，ASI的性能更好一些。