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互聯(lián)網(wǎng)/程序員/技術/資料共享?

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來自：juejin.cn/post/6942358900171603975

Socket是什么？

TPC/IP協(xié)議是傳輸層協(xié)議，主要解決數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡中傳輸；
Socket是對TCP/IP協(xié)議的封裝和應用(程序員層面上)；
而HTTP是應用層協(xié)議，主要解決如何包裝數(shù)據(jù)。

TCP/IP和HTTP協(xié)議的關系是：?“我們在傳輸數(shù)據(jù)時，可以只使用(傳輸層)TCP/IP協(xié)議，但是那樣的話，如果沒有應用層，便無法識別數(shù)據(jù)內容。如果想要使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有意義，則必須使用到應用層協(xié)議。應用層協(xié)議有很多，比如HTTP、FTP、TELNET等，也可以自己定義應用層協(xié)議。WEB使用HTTP協(xié)議作應用層協(xié)議，以封裝HTTP文本信息，然后使用TCP/IP做傳輸層協(xié)議將它發(fā)到網(wǎng)絡上?！?/section>

Socket是什么呢，實際上socket是對TCP/IP協(xié)議的封裝，Socket本身并不是協(xié)議，而是一個調用接口(API)。通過Socket，我們才能使用TCP/IP協(xié)議。

Socket跟TCP/IP協(xié)議關系是：?“TCP/IP只是一個協(xié)議棧，就像操作系統(tǒng)的運行機制一樣，必須要具體實現(xiàn)，同時還要提供對外的操作接口。這個就像操作系統(tǒng)會提供標準的編程接口，比如win32編程接口一樣，TCP/IP也要提供可供程序員做網(wǎng)絡開發(fā)所用的接口，這就是Socket編程接口。”

從上圖中可以看到，HTTP是基于傳輸層的TCP協(xié)議的，而Socket API也是，所以只是從使用上說，可以認為Socket和HTTP類似（但一個是成文的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，一個是一直沿用的一種編程概念），是對于傳輸層協(xié)議的另一種直接使用，因為按照設計，網(wǎng)絡對用戶的接口都應該在應用層。

WebSocket協(xié)議的來源：

WebSocket屬于WHATWG發(fā)布的Web Application的一部分（即HTML5）的產物。大約在08年的時候，WG的工程師在討論網(wǎng)絡環(huán)境中需要一種全雙工的連接形式，剛開始一直叫做「TCPConnection」，并討論了這種協(xié)議需要支持的功能，大致已經和我們今天看到的WebSocket差不多了。他們認為基于現(xiàn)有的HTTP之上的一些技術（如長輪詢、Comet）并滿足不了這種需求，有必要定義一個全新的協(xié)議。

WebSocket協(xié)議的開篇就說，本協(xié)議的目的是為了解決基于瀏覽器的程序需要拉取資源時必須發(fā)起多個HTTP請求和長時間的輪訓的問題……而創(chuàng)建的。

WebSocket和Socket的區(qū)別？

兩者沒什么關系，就像雷鋒跟雷鋒塔一樣。

為什么要使用Websocket？

WebSocket的目的就是解決網(wǎng)絡傳輸中的雙向通信的問題，HTTP1.1默認使用持久連接（persistent connection），在一個TCP連接上也可以傳輸多個Request/Response消息對，但是HTTP的基本模型還是一個Request對應一個Response。

這在雙向通信（客戶端要向服務器傳送數(shù)據(jù)，同時服務器也需要實時的向客戶端傳送信息，一個聊天系統(tǒng)就是典型的雙向通信）時一般會使用這樣幾種解決方案：

輪詢（polling），輪詢就會造成對網(wǎng)絡和通信雙方的資源的浪費，且非實時。
長輪詢，客戶端發(fā)送一個超時時間很長的Request，服務器hold住這個連接，在有新數(shù)據(jù)到達時返回Response，相比#1，占用的網(wǎng)絡帶寬少了，其他類似。
長連接，其實有些人對長連接的概念是模糊不清的，我這里講的其實是HTTP的長連接（1）。如果你使用Socket來建立TCP的長連接（2），那么，這個長連接（2）跟我們這里要討論的WebSocket是一樣的，實際上TCP長連接就是WebSocket的基礎，但是如果是HTTP的長連接，本質上還是Request/Response消息對，仍然會造成資源的浪費、實時性不強等問題。

Websocket協(xié)議內容

WebSocket的目的是取代HTTP在雙向通信場景下的使用，而且它的實現(xiàn)方式有些也是基于HTTP的（WS的默認端口是80和443）?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡環(huán)境（客戶端、服務器、網(wǎng)絡中間人、代理等）對HTTP都有很好的支持，所以這樣做可以充分利用現(xiàn)有的HTTP的基礎設施，有點向下兼容的意味。

WS協(xié)議有兩部分組成：握手和數(shù)據(jù)傳輸。

握手

使用Http進行實現(xiàn)。由客戶端使用http的方式發(fā)起握手請求，服務端接請求后，將當前正在使用的連接（TCP）的協(xié)議，由http協(xié)議切換為websocket協(xié)議。

握手請求頭會帶有Upgrade參數(shù)用于升級協(xié)議類型：

Upgrade：?upgrade是HTTP1.1中用于定義轉換協(xié)議的header域。它表示，如果服務器支持的話，客戶端希望使用現(xiàn)有的「網(wǎng)絡層」已經建立好的這個「連接（此處是TCP連接）」，切換到另外一個「應用層」（此處是WebSocket）協(xié)議。

Upgrade擴展：Upgrade是HTTP中用來進行協(xié)議升級的頭域，在擴展的協(xié)議內容中，客戶端發(fā)起的協(xié)議轉換的方式更多，同時服務器也可以選擇不接受客戶端的協(xié)議升級請求；服務端也可以發(fā)起協(xié)議升級。

請求uri格式：

??ws-URI?=?"ws:"?"http://"?host?[?":"?port?]?path?[?"?"?query?]
??wss-URI?=?"wss:"?"http://"?host?[?":"?port?]?path?[?"?"?query?]

??host?=?
??port?=?
??path?=?
??query?=?

數(shù)據(jù)傳輸

服務端接收握手請求后，回復response消息，一旦這個握手回復發(fā)出去，服務端就認為此WebSocket連接已經建立成功，處于OPEN狀態(tài)。它就可以開始發(fā)送數(shù)據(jù)了。

WebSocket中所有發(fā)送的數(shù)據(jù)使用幀的形式發(fā)送?？蛻舳税l(fā)送的數(shù)據(jù)幀都要經過掩碼處理，服務端發(fā)送的所有數(shù)據(jù)幀都不能經過掩碼處理。否則對方需要發(fā)送關閉幀。

一個幀包含一個幀類型的標識碼，一個負載長度，和負載。負載包括擴展內容和應用內容。

WebSocket和HTTP的對比

相同點

都是基于TCP的應用層協(xié)議。
都使用Request/Response模型進行連接的建立。
在連接的建立過程中對錯誤的處理方式相同，在這個階段WS可能返回和HTTP相同的返回碼。
都可以在網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)。

不同點

WS使用HTTP來建立連接，但是定義了一系列新的header域，這些域在HTTP中并不會使用。
WS的連接不能通過中間人來轉發(fā)，它必須是一個直接連接。
WS連接建立之后，通信雙方都可以在任何時刻向另一方發(fā)送數(shù)據(jù)。
WS連接建立之后，數(shù)據(jù)的傳輸使用幀來傳遞，不再需要Request消息。
WS的數(shù)據(jù)幀有序。

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面試官：說說 WebSocket 和 Socket 及 Http 的區(qū)別？

Socket是什么？

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