謹(jǐn)以此文總結(jié)我站在iOS開發(fā)者角度對于以上關(guān)鍵詞的形象理解,至于底層抽象的概念,別人用啥TCP/IP詳解:卷一、卷二、卷三都講不清楚,我也懶得浪費時間。前人栽樹,后人乘涼,一個道理。
有名字就有定義,理解的前提從來都是對定義有所了解。就好比現(xiàn)在讓你形容一下梯形的定義,如果你不知道定義,你就可能把平行四邊形當(dāng)做特殊的梯形處理,也就有可能把TCP和Socket搞混,更加會糾結(jié)TCP連接與Socket連接以及HTTP的長/短連接之間到底有啥區(qū)別。
其實有了區(qū)別才好理解。但在這之前首先得理清一個概念,那就是OSI七層模型,以及所謂的五層模型,四層模型到底是什么鬼?
OSI七層模型是萬能的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的一個試圖使各種計算機在世界范圍內(nèi)互連的理想標(biāo)準(zhǔn),說白了理想和現(xiàn)實的差距就是七層模型和五層模型的差距。具體分類如下表:
七層模型 | 五層模型 | 四層模型 |
---|---|---|
應(yīng)用層 | ||
表示層 | 應(yīng)用層 | 應(yīng)用層 |
會話層 | ||
傳輸層 | 傳輸層 | 傳輸層 |
網(wǎng)絡(luò)層 | 網(wǎng)絡(luò)層 | 網(wǎng)絡(luò)層 |
數(shù)據(jù)鏈路層 | 數(shù)據(jù)鏈路層 | 鏈接層/實體層 |
物理層 | 物理層 |
七層模型的上三層歸為應(yīng)用層即為TCP/IP五層模型,五層模型的下兩層歸為鏈接層或者說實體層即為四層模型。
也就是說,所謂的五層或者四層,其實可以認(rèn)為是方便理解而形成的潛規(guī)則,而具體的實施肯定還是得根據(jù)七層的標(biāo)準(zhǔn)來。畢竟每一層都有每一層各自的功能,而為了完成每一層的功能,就需要大家遵守相關(guān)的規(guī)則,也就是協(xié)議。所以,對模型分層沒必要太在意,五層也好,四層也罷,對于這些看不見摸不著的東西,你只要知道,互聯(lián)網(wǎng)是分層的,來來去去加起來也就這么幾層就夠了。
那么,回到第一個問題,這一大堆關(guān)鍵詞之間到底有啥區(qū)別?
從本質(zhì)上來區(qū)分,HTTP,WebSocket,TCP,UDP,IP都是協(xié)議,而TCP/IP是不同協(xié)議的組合,你也可以稱之為協(xié)議棧,協(xié)議族,TCP/IP模型等等都可以,你開心就行,反正都是虛無的不能吃的東西,都是為了完成對應(yīng)功能而制定的統(tǒng)一規(guī)則。
而Socket(套接字)才是真正能操作的東西。Socket的本質(zhì)是API,是先人對TCP/IP協(xié)議族的抽象或者說封裝,它就像一個門面,給你一個操作TCP/IP協(xié)議的入口,來建立Socket連接。值得一提的是,此Socket是指網(wǎng)絡(luò)編程下的Socket,而不是Unix中的Socket。雖然概念相似,但是Unix中的Socket不是基于這些亂七八糟的協(xié)議,而是基于操作系統(tǒng)本身的文件系統(tǒng)。
從分層上來區(qū)分,HTTP,WebSocket是應(yīng)用層協(xié)議,TCP,UDP是傳輸層協(xié)議,IP是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。
TCP是面向連接的一種傳輸控制協(xié)議。TCP連接之后,客戶端和服務(wù)器可以互相發(fā)送和接收消息,在客戶端或者服務(wù)器沒有主動斷開之前,連接一直存在,故稱為長連接。特點:連接有耗時,傳輸數(shù)據(jù)無大小限制,準(zhǔn)確可靠,先發(fā)先至。
UDP是無連接的用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議,所謂的無連接就是在傳輸數(shù)據(jù)之前不需要交換信息,沒有握手建立連接的過程,只需要直接將對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的地址和端口就行。故UDP的特點是不穩(wěn)定,速度快,可廣播,一般數(shù)據(jù)包限定64KB之內(nèi),先發(fā)未必先至。
HTTP是基于TCP協(xié)議的應(yīng)用,請求時需建立TCP連接,而且請求包中需要包含請求方法,URI,協(xié)議版本等信息,請求結(jié)束后斷開連接,完成一次請求/響應(yīng)操作。故稱為短連接。
而HTTP/1.1中的keep-alive所保持的長連接則是為了優(yōu)化每次HTTP請求中TCP連接三次握手的麻煩和資源開銷,只建立一次TCP連接,多次的在這個通道上完成請求/響應(yīng)操作。
值得一提的是,服務(wù)器無法主動給客戶端推送消息。
WebSocket也是一種協(xié)議,并且也是基于TCP協(xié)議的。具體流程是WebSocket通過HTTP先發(fā)送一個標(biāo)記了 Upgrade 的請求,服務(wù)端解析后開始建立TCP連接,省去了HTTP長連接每次請求都要上傳header的冗余,可以理解為WebSocket是HTTP的優(yōu)化,但WebSocket不僅僅在Web應(yīng)用程序上得到支持。
其實這就是一個文字游戲而已,建立Socket連接需要至少一對Socket(套接字),而創(chuàng)建Socket連接可以指定不同的傳輸層協(xié)議,即TCP或UDP,所以當(dāng)采用TCP建立連接時,該Socket連接就視為一個TCP連接。而采用UDP則是無連接的。
這兩個雖然名字差不多,但卻是兩個完全不同的概念,就好比Java和JavaScript一樣毫無關(guān)系。Socket是一套協(xié)議封裝后的接口,用于建立Socket連接,而WebSocket雖然是Html5的產(chǎn)物,但也不僅僅局限于瀏覽器的應(yīng)用程序,許多語言都提供了WebSocket的支持,比如C,C++,Python等。
HTTP通信過程屬于“你推一下,我走一下”的方式,客戶端不發(fā)請求則服務(wù)器永遠(yuǎn)無法發(fā)送數(shù)據(jù)給客戶端,而WebSocket則在進行第一次HTTP請求之后,其他全部采用TCP通道進行雙向通訊。所以,HTTP和WebSocket雖都是基于TCP協(xié)議,但是兩者屬于完全不同的兩種通訊方式。
能比較的都比較了,附上一張關(guān)系圖強化理解。其實,如果不是專攻網(wǎng)絡(luò)方面,作為一個程序猿,了解了不同的通訊方式及其對應(yīng)的優(yōu)缺點,就可以確定其應(yīng)用的場景。而這些,就已經(jīng)基本夠用了。
如有理解紕漏的地方還請批評斧正。
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