一篇搞懂socket、websocket、http协议及其使用

socket

介绍socket之前先看小编的这篇文章报文、报文段、数据包、帧、比特、字符、字节，与编码

在网络传输中数据都是经过多层封装的，在协议簇中最低层次为传输层才可以传输数据。再往底层就是面向计算机硬件和网络的部分了。例如常使用的ping baidu.com就是网络层的ICMP协议用于在DNS服务器寻找目标主机。该层无法传输数据，网络层上层为传输层，在该层将传递的参数加入，并构成，由于其底层可以找到目标机器，传输层携带的数据就可以传递到目标主机。

因此能够传递数据的最底层为传输层。该层被包装成两个协议TCP和UDP。（移步之前的文章）

TCP是有状态安全的，UDP是无状态不安全的。但是它们都是全双工连接，可以互相通讯，以字节传输。

TCP是一种协议，而不是具体的实现方式。在程序中Socket为TCP的实现方式。在socket不需要开发者定义或者遵循TCP的各种规范，scoket封装了主机之间的连接过程，如三次握手等，只需要开发者提供目标主机信息，以及要传输的数据，使用scoket暴露的API操作scoket即可。

【了解Java网络编程】实现TCP网络通信

Java网络编程

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建Socket服务器
        ServerSocket server = new ServerSocket(9000);

        //等待服务器连接
        //获取客户端的流对象用于传输数据
        Socket socket = server.accept();


        //获取客户端数据流(输入流)
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();

        //数据输入到输入流
        byte by[] = new byte[20];
        inputStream.read(by);
        String str = new String(by);
        System.out.println(str);
    }
}

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Client {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建socket对象
        //提供目标ip和端口
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",9000);

        //socket流传数据
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        //写入数据（向传输层的报文写入数据）
        //数据必须以字节流传输
        outputStream.write("hello".getBytes());

        //关闭连接
        socket.close();
    }
}

socket是基于TCP和UDP的实现方式，使用字节传输数据。

http

http协议

http协议是应用层协议，在TCP协议上继续封装，http协议广泛应用于软件中。

更多移步

http最常见的是web服务，浏览器请求web服务器通过http协议。http在程序中有不同的实现方式，前端对象是XmlHttpRequest。在服务器端语言中就更多了Sevlet对象，Http对象，总之是实现一个web服务器。

RPC的诞生是为了解决服务器之间的通讯，服务器一般来说可以通过TCP来通讯，也就是上一节的Socket，但是这样的通讯比较繁琐。于是就有了在服务端模拟浏览器继续使用Http协议实现服务端之间的通讯。后来有诞生了基于TCP协议的RPC通讯。（对tcp实现新的封装用来实现服务端通信）。

RPC远程调用

websocket

http协议在基于B/S和C/S的通信中已逐渐不满足需要，有时候需要客户端和服务端互相通讯。服务端和客户端可以互相发送消息，这时WebSocket又诞生了。

websocket基于http1.1协议重新封装，实现了B/S和C/S的双向通讯。websocket中服务器可以向客户端发送消息反之亦可。

由于websocket本身也是基于http1.1构建的，因此websocket本质上还是B/S或C/S架构，同时也是基于服务器运行。

socket和websocket很容器混淆，甚至认为websocket额服务端即使socket实现的。其实socket和websocket几乎没有任何关系，就像java和javascript一样。

http协议中，通过Request和Response实现通讯。
websocket中，通过数据流来实现通讯。

WebSocket新一代推送技术及Java Web实现

package main

import (
	"github.com/gorilla/websocket"
	"log"
	"net/http"
)

var upgrader = websocket.Upgrader{
	ReadBufferSize:  1024,
	WriteBufferSize: 1024,
	CheckOrigin: func(r *http.Request) bool {
		return true
	},
}

func main() {
	// 创建HTTP服务器
	http.HandleFunc("/ws", handleWebSocket)
	log.Println("Server started on :8080")
	log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))
}

func handleWebSocket(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	// 升级HTTP连接为WebSocket连接
	conn, err := upgrader.Upgrade(w, r, nil)
	if err != nil {
		log.Println(err)
		return
	}
	defer conn.Close()

	// 处理WebSocket连接
	for {
		// 读取消息
		messageType, p, err := conn.ReadMessage()
		if err != nil {
			log.Println(err)
			return
		}
		log.Println("Received message:", string(p))

		// 发送消息
		err = conn.WriteMessage(messageType, []byte("Hello, world!"))
		if err != nil {
			log.Println(err)
			return
		}
	}
}

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>WebSocket Test</title>
	<input  id="input"/>
	<button onclick="getInput()">send</button>
	<button onclick="closeSocket()">close</button>
	
	<div style="border: aqua; width: 300px; height: 200px; background-color: aliceblue;"  id="chatbox">
		
	</div>
</head>
<body>
    <script>
        var ws = new WebSocket("ws://localhost:8080/ws");
        ws.onopen = function() {
            console.log("WebSocket connection opened.");
        };
        ws.onmessage = function(event) {
            //console.log("Received message: " + event.data);
			var str = event.data
			let msg = '<span style="width: 50px; height: 20px; background-color: aqua; float: left;">'+str+'</span><br>'
			document.getElementById("chatbox").innerHTML += msg
			
        };
        // ws.onclose = function() {
        //     console.log("WebSocket connection closed.");
        // };
        // ws.onerror = function(event) {
        //     console.log("WebSocket error: " + event.data);
        // };
		
		function getInput(){
			var str = document.getElementById('input').value
			//console.log(str);
			let msg = '<span style="width: 50px; height: 20px; background-color: aqua;  float: right;">'+str+'</span><br>'
			ws.send(str);
			document.getElementById("chatbox").innerHTML += msg
		}
		
		
		
		
		function closeSocket(){
			ws.onclose = function() {
			    console.log("WebSocket connection closed.");
			};
		}
		
    </script>
</body>
</html>