网络篇N+2 :http 、TCP /IP 、Socket 、UDP总结

HTTP

1. HTTP与TCP/IP
   1. TCP/IP协议是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输
   2. 而HTTP是应用层协议，主要解决如何包装数据。
2. HTTP链接的特点
   1. HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol )，是Web联网的基础，也是手机联网常用的协议之一，HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。
   2. HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应，在请求结束后，会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。
3. HTTP版本简介
   1. HTTP 1.1之前
      1. 不支持持久连接。一旦服务器对客户端发出响应就立即断开TCP连接
      2. 无请求头跟响应头
      3. 客户端的前后请求是同步的。下一个请求必须等上一个请求从服务端拿到响应后才能发出，有点类似多线程的同步机制。
   2. HTTP 1.1(主流版本) 与1.1之前的版本相比，做了以下性能上的提升
      1. 增加请求头跟响应头
      2. 支持持久连接。客户端通过请求头中指定Connection为keep-alive告知服务端不要在完成响应后立即释放连接。HTTP是基于TCP的，在HTTP 1.1中一次TCP连接可以处理多次HTTP请求
      3. 客户端不同请求之间是异步的。下一个请求不必等到上一个请求回来后再发出，而可以连续发出请求，有点类似多线程的异步处理。
   3. HTTP 2.0本着向下兼容的原则，
      1. 1.1版本有的特性2.0都具备，也使用相同的API。但是2.0将只用于https网址。
   4. 支持持久连接有什么好处呢？
      1. HTTP是基于TCP连接的，如果连接被频繁地启动然后断开就会花费很多资源在TCP三次握手以及四次挥手上，效率低下。以请求一个网页为例，我们知道，一个html网页上的图片资源并不是直接嵌入在网页上，而只是提供url，图片仍需要额外发HTTP 请求去下载。一个网页从请求到最终加载到本地往往需要经过多个HTTP请求。在1.1版本之前请求一个网页就需要发生多次”握手-挥手”的过程，每次连接之间相互独立；而1.1及之后的版本最少只需要一次就够。
      2. 请求异步，多线程异步处理

TCP相关

1. 什么是TCP连接的三次握手?
   1. 第一次握手：客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认;
   2. 第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN(ack=j+1)，同时自己也发送一个SYN包(syn=k)，即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态;
   3. 第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
   4. 注意:
      1. 握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。
      2. 理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都将被一直保持下去
      3. 断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求，断开过程需要经过“四次握手”

Socket相关

1. 什么是scoket ?
   1. 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)
   2. 通过Socket，我们才能使用TCP/IP协议
   3. 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，
   4. 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。
2. 利用Socket建立网络连接的步骤(这个更详细的参考前面的socket讲解)
   1. 建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket ，另一个运行于服务器端，称为ServerSocket 。
   2. 套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。
      1. 服务器监听：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，等待客户端的连接请求。
      2. 客户端请求：指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时，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，双方就正式建立连接。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、Socket、TCP的区别

1. 总体区别
   1. HTTP是应用层的协议，更靠近用户端；TCP是传输层的协议；而socket是从传输层上抽象出来的一个抽象层，本质是接口。
2. TCP连接与HTTP连接的区别
   1. HTTP是基于TCP的，客户端往服务端发送一个HTTP请求时第一步就是要建立与服务端的TCP连接，也就是先三次握手，“你好，你好，你好”。从HTTP 1.1开始支持持久连接，也就是一次TCP连接可以发送多次的HTTP请求。
   2. 总结: HTTP基于TCP
3. TCP连接与Socket连接的区别
   1. socket层只是在TCP/UDP传输层上做的一个抽象接口层，因此一个socket连接可以基于TCP，也有可能基于UDP。基于TCP协议的socket连接同样需要通过三次握手建立连接，是可靠的；基于UDP协议的socket连接不需要建立连接的过程，不过对方能不能收到都会发送过去，是不可靠的，大多数的即时通讯IM都是后者。
   2. 总结: Socket也可以基于UDP
4. HTTP连接与Socket连接的区别
   1. HTTP是短连接，Socket(基于TCP协议的)是长连接。尽管HTTP1.1开始支持持久连接，但仍无法保证始终连接。而Socket连接一旦建立TCP三次握手，除非一方主动断开，否则连接状态一直保持。
   2. HTTP连接服务端无法主动发消息，Socket连接双方请求的发送先后限制。这点就比较重要了，因为它将决定二者分别适合应用在什么场景下。HTTP采用“请求-响应”机制，在客户端还没发送消息给服务端前，服务端无法推送消息给客户端。必须满足客户端发送消息在前，服务端回复在后。Socket连接双方类似peer2peer的关系，一方随时可以向另一方喊话。
5. 什么时候该用HTTP，什么时候该用socket?
   1. 用HTTP的情况：双方不需要时刻保持连接在线，比如客户端资源的获取、文件上传等
   2. 用Socket的情况：大部分即时通讯应用(QQ、微信)、聊天室、苹果APNs等
   3. 在iOS中，发HTTP请求一般用原生的NSURLConnection、NSURLSession或者开源的AFNetWorking(推荐)、ASIHttpRequest(已停止更新)。连接Socket连接我用的比较多是robbiehanson大神的CocoaAsyncSocket (XMPPFramework 也是出自他手)。