Socket通信解析-优快云博客

　　上一篇中我将Socket比作一个快递员，这一篇还是以这个比喻开始。你要寄快递，首先要表明自己的身份，将你打包好的物品交给快递员，然后告诉快递员你要送达的地点和人，快递员就选择合适的方式将包裹送过去，Socket的工作基本上就是这个流程。以浏览器发给服务器为例，首先浏览器需要表明自己身份，指出服务器的身份，然后将数据给Socket发送出去，Socket就选择合适的方式将数据传递到服务器。这个过程涉及到两个方面的问题：

　　1.身份怎么确定？

　　2.Socket要怎么传递数据？

　　一、确认程序身份

　　现实中，寄件人和收件人的信息是通过地址和姓名的方式表现出来的，首先通过地址限制范围，比如到某小区某栋楼或者某个房间，然后在这个范围内寻找叫这个名字的人，就能找到正确的人。同样的，在web中，我们也使用了相同的方式来表明一个浏览器/服务器的身份。首先，每一台能够联网的机器都需要有一个ip地址，这个ip在整个网络环境都是独一无二的（暂不考虑子网等情况），于是根据这个ip就能找到具体的机器。但是一台机器上面并不只有一个服务器程序，就像一间房里住了很多人，要找到具体的程序还需要一个名字，这个名字就是端口号。每个程序如果要访问网络都需要向操作系统申请一个端口号，这个号不能和其他程序相同，通过这个端口号，Socket在找到了机器之后就能正确的找到服务器程序。于是，浏览器和服务器的身份就可以用ip+端口的形式表示，如192.168.0.1:80。

　　这里有一个问题，平时在浏览器中根本没有看到端口号，那这个端口号是怎么来的。首先，浏览器有一个规定，如果不添加端口号将使用协议的默认端口。那么协议的默认端口是什么呢？HTTP的默认端口号为80，HTTPS的默认端口号为443，FTP的默认端口号为21。这些都不重要，我们只需要知道浏览器会根据协议添加默认的端口号就行。现在有了新的问题，大部分的网址都没有端口号，也就是都是用了默认的端口号，那如果一台机器上有多个web服务器程序，应该怎么去区分他们呢？有一种实现方式是这样的：使用一个程序标记为80端口，这意味着它会接收所有默认端口的通信请求。然后它根据请求进行判断分类，将不同类别的请求传递给不同的服务器程序。这种程序一般叫做代理服务器，比如nginx。

　　现在寄件人和收件人的身份都确定了，接下来是将打包好的包裹给快递员，这个过程属于协议的内容，暂时略过，假设已经打包好，下一步就是送包裹了，也就是传递数据。

　　二、传递数据

　　对于快递员，有多种方式可以运输快递。距离远的使用火车、飞机，距离近的使用汽车。对于Socket，距离并不是问题，因为网络传播速度都是一样的，那么什么才是问题呢？对于快递员来说，他应该保证及时、完整的送达包裹，对于Socket也一样。之前提到过TCP/IP协议的五层网络协议，其中的传输层就是为应用层提供数据传输服务的。对于TCP/IP协议来说，有两种服务可用。一种叫做TCP，一种叫做UDP。TCP的目的就是保证完整的送达包裹，但是有可能需要花费更多的资源去保证完整性；UDP的目的就是简单的发送，去保证及时性，但是有可能会造成数据的丢失。对于web来说，保证完整性是最重要的，谁也不想转账的时候突然少了一个0。因此，web的Socket都是用TCP作为传输协议，来保证数据的完整性。为了了解使用TCP会对web造成什么影响，我们必须先了解TCP的特点。

　　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通信协议

　　定义中有三个关键词：面向连接、可靠、基于字节流，这三个词语就包含了TCP的关键特性。首先，面向连接是指在TCP传递数据之前，首先要确保连接的两端能正常通信，并且互相交换一些信息进行初始化，之后TCP的两端会维护一个状态，让两端每次通信都保留记录，就像一直通信着一样；可靠，这个不用说，就是通过一系列方式比如重传啊、设置序号啊保证传递的数据和接收到的数据一致；基于字节流则是让接收的方式可以和发送的不相同。

　　了解了TCP的特点后，我们就知道在web中，数据是不会丢失的，要么收不到数据，要么收到完整的数据。因此，Socket将数据交给TCP以后，它的任务就完成了。

　　在保证数据能够正常到达后，下一篇我们要研究浏览器和服务器是怎么互相理解的，也就是HTTP协议的内容。

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