网络编程之TCP,HTTP,Socket的理解

在网络编程中，常常会接触到几个概念：TCP，HTTP，Socket。为了能区分他们之间的差异，自己做了这样的一个总结。

网络协议的层次：

TCP，HTTP都属于网络协议，但它们属于不同层次的。TCP位于传输层，HTTP位于应用层。

一、TCP：

TCP(Transmission Control Protocol) 传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层的通信协议。它是位于IP层之上，应用层之下的中间层，完成OSI模型中第四层的功能。应用层向TCP层发送网间用于传输的8位字节流。然后TCP把数据流分成一定长度的数据段，将数据包传递给IP层，IP层通过网络再将包传递给接收端的TCP层。TCP为了可靠地传输数据，每发一个包都会加个序号，接收端在成功收到一个包后会发送一个确认（ACK）。如果在发送端发送数据包的一定时间内仍没有收到接收端的确认，发送端会重新发送数据包。正是这种确认机制保证了传输的可靠性。

TCP总共有3个状态：连接创建、数据传输和连接终止。

连接创建：TCP连接的创建需要3次握手。TCP每次握手发送数据时都会用相关的标志位来指示。这些标志位有：SYN（synchronous建立联机）、ACK（Acknowledgement确认）、PSH（Push传送）、FIN（Finish结束）、RST（Reset重置）、URG（Urgent紧急）、Sequence number（顺序号码）、Acknowledgement number （确认号码）。

第一次握手：主机A发送SYN=1，随机产生一个seq number=12341234的数据包到主机B，主机B通过syn=1确认主机A要求建立联机。

第二次握手：主机B收到请求联机信息后，会向A发送一个ack number=12341235（主机A的seq number+1）,syn=1,ack=1,随机产生一个seq number=43214321的数据包。

第三次握手：主机A收到主机B发过来的ack number后先进行校验是否正确：ack number是否等于主机A的seq number+1，ack是否等于1？若正确，主机A会主机B发送ack number=主机seq+1，ack=1。主机B收到数据包确认正确后，则连接创建成功。

数据传输：TCP的数据传输采用了一些机制来保证数据的可靠性。比如：使用序号对报文段进行排序；使用校验和来检测错误；使用确认和计时器来纠正丢包或延时。

连接终止：连接终止使用了四次握手。

二、HTTP:

HTTP(HyperText Transfer protocol) 超级文本传输协议，在网络中应用最为广泛的网络协议，主要用于网页。一般情况下，一个客户端通过HTTP的向服务器的指定端口发送一个请求。然后，服务器会根据请求不发送数据或发送储存服务器的某个资源的地址。因为HTTP协议并没有规定使用它所需要下层的协议，所以HTTP下层只要保证能够提供可靠的传输，HTTP都能被应用。

了解HTTP发送的请求

通常情况下，客户端通过HTTP协议向服务器发送一个请求，即会创建一个到服务器的指定端口的连接。服务器会在相应的端口来监听来自客户端的请求，收到请求后，服务器会返回给客户端一个状态。

请求信息一般包含下面几个部分：

请求行。表示执行一个操作

头。

空行。

其它消息体。

常见的请求方法（HTTP可以根据不同方法来操作服务器上的资源）：

OPTIONS：返回服务器上所有资源支持的请求方法

HEAD：向服务器发送指定资源的请求。

GET：请求获取服务上指定的资源。

POST：请求服务器处理相关的数据。

PUT：向服务器传送资源。

DELETE：请求服务器删除指定位置的资源。

TRACE：测试服务器请求。

CONNECT：HTTP1.1中可将连接改为被管道的请求，主要用于SSL加密的连接。

在服务器与客户端之间进行 请求-响应时，最常用的两种方法是：GET和POST。

Get是从指定的资源请求数据。

POST向指定的资源提交要被处理的数据。

比较 GET 与 POST

下面的表格比较了两种 HTTP 方法：GET 和 POST。

	GET	POST
后退按钮/刷新	无害	数据会被重新提交（浏览器应该告知用户数据会被重新提交）。
书签	可收藏为书签	不可收藏为书签
缓存	能被缓存	不能缓存
编码类型	application/x-www-form-urlencoded	application/x-www-form-urlencoded 或 multipart/form-data。为二进制数据使用多重编码。
历史	参数保留在浏览器历史中。	参数不会保存在浏览器历史中。
对数据长度的限制	是的。当发送数据时，GET 方法向 URL 添加数据；URL 的长度是受限制的（URL 的最大长度是 2048 个字符）。	无限制。
对数据类型的限制	只允许 ASCII 字符。	没有限制。也允许二进制数据。
安全性	与 POST 相比，GET 的安全性较差，因为所发送的数据是 URL 的一部分。 在发送密码或其他敏感信息时绝不要使用 GET ！	POST 比 GET 更安全，因为参数不会被保存在浏览器历史或 web 服务器日志中。
可见性	数据在 URL 中对所有人都是可见的。	数据不会显示在 URL 中。

下面是关于HttpGet和HttpPost在android中应用的代码段的例子：

HttpGet：

//测试HttpGet测试方法
private void testHttpGet() {
try {
//创建HttpGet对象
HttpGet httpGet = new HttpGet("http://so.com");
HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();
//执行请求
HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpGet);
//判断连接是否成功
if (httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == HttpStatus.SC_OK) {
String result = EntityUtils.toString(httpResponse.getEntity());

}
} catch (MalformedURLException e) {
e.printStackTrace();

} catch (ClientProtocolException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}

HttpPost：

//测试HttpPost的操作方法
private void testHttpPost() {
//创建HttpPost对象
HttpPost httpPost = new HttpPost("http://so.com");
HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();
try {
//创建请求参数
List<NameValuePair> valuePairs = new ArrayList<NameValuePair>();
valuePairs.add(new BasicNameValuePair("par1", "device_model"));
valuePairs.add(new BasicNameValuePair("par2", "device_company"));
//设置字符集
HttpEntity httpEntity = new UrlEncodedFormEntity(valuePairs, "gb312");
httpPost.setEntity(httpEntity);
HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpPost);
//判断连接是否成功
if (httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == HttpStatus.SC_OK) {
String result = EntityUtils.toString(httpResponse.getEntity());
}
} catch (ClientProtocolException e) {

// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();

} catch (IOException e) {

// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();

}

}

三、Socket：

在java中，Socket一般用来实现TCP/IP协议的通信，借助socket我们实现TCP/IP协议下的数据传输。数据传输是在传输层完成的，TCP/IP协议是面向传输层的。网络上计算机要互通的话，必然要传输数据，而开发者是面向应用层的，无法直接调用TCP/IP的协议。这时他就需要一个中间者帮他实现在应用层与传输层之间传达意图。我们可以将Socket理解为，它是应用层与TCP/IP协议通信的中间软件层，相当于TCP/IP协议的接口，开发者无需关心TCP/IP协议的细节问题，在应用层就实现了TCP/IP协议数据传输的设定工作。关于Socket的使用，大家都会经常用到，不再作过多讲解了。