网络编程：网络协议简介

这是张富涛的第10篇原创

网络编程：网络协议简介

网络协议在网络编程中是一个比较神秘的概念，今天就由我们揭开它神秘的面纱吧。

1. 什么是网络协议？

网络协议是指对于网络中传输的数据格式的规定。在计算机网络通讯过程中，发送和接收方约定用一种协议（数据格式）进行通讯，发送数据的一方严格按照一个协议（数据格式）发送数据，接收方也严格按照协议（数据格式）进行解析，这样才能进行一次完整的网络通讯。

在本文中，我们不去研究TCP/IP和UDP协议是什么结构、又是怎么实现的，这些协议运行是传输层，在这些只有在深入底层开发时需要用到，而对于初学者来说，我们更多的是关心网络上传输的逻辑数据内容，也就是更多的是应用层上的网络协议，所以后续的内容均以实际应用的数据为基础来介绍网络协议的概念。

那么下面我们用一个简单的例子介绍网络协议：

比如协议为：只能对小明的优点说yes，对缺点说no

问：小明爱干净吗？ 

答：（经过判断，得出爱干净是优点）回答“yes”

问：小明爱偷懒吗？

答：（经过判断，得出爱偷懒是缺点）回答“no”

这就是通讯的两方遵守的约定，在网络通讯中可以理解为“协议”，而如果这时候提问的一方突然问：“小明的七大姑的八大姨的名字叫什么？”我们肯定回答不出来，因为我们的约定中并没有这一项，所以我们回复的信息只能是：“通讯错误”。

这么说起来，其实不难理解最初介绍“网络协议是指对于网络中传输的数据格式的规定”的意思了。

在应用层面，我们也可以自己制定一些协议，只要有人用，有人跟你约定好，这个协议就是有效的。

2. 再举个例子

拿我最近在做的“万方数据知识服务新平台”中“微信支付”的功能来举例：我们在做的是原生的“微信扫码支付”，其中微信就规定了一套API供用户来提交，拿“生成微信订单”来举例，必须要以xml格式传递以下样式参数：

<xml>
        <appid>公众账号ID</appid>
        <mch_id>商户号</mch_id>
        <detail>商品详情</detail>
        <notify_url>通知地址</notify_url>
        <out_trade_no>商户订单号</out_trade_no>
        <total_fee>下单金额（以分为单位）</total_fee>
        <sign>签名</sign>
        ...............
</xml>

由此，我们必须按照这样的规则要求去传递数据，这样微信才能返回正确的回执。回执如下：

<xml>
        <return_code>通讯成功或失败</return_code>
        <return_msg>返回信息</return_msg>
        <result_code>业务处理结果成功或失败</result_code>
        <sign>签名</sign>
        <code_url>生成订单的支付二维码</code_url>
</xml>

如此，如果我们的参数传错了，或者通讯失败，都会在回执中拿到信息，如果一切顺利并且微信处理成功，我们就可以高高兴兴的拿着微信的二维码展示给用户让用户支付啦。

其实以上就是微信制定的一套协议，其实我在自己做前后端分离时，也研究了一个服务器端传输给移动端的协议例子：

如果我们的客户端使用这种数据格式，那么就能够识别出我们服务器端传递的信息了。

讲到现在，你可能不禁会说，这不就是接口嘛？没错，其实他们要解决的问题是一样的。在网络编程中，对于同一个网络程序来说，一般都会涉及到两个网络协议格式：客户端发送数据格式和服务器端反馈数据格式，在实际设计时，需要一一对应。这就是最基本的网络协议的知识。

3. 常用协议

那么这就是网络协议了，下面我们看一下最常见的网络协议都有哪些吧：

• TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)传输控制协议/Internet协议 [运行在传输层]
• UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议 [运行在传输层]
• HTTP1.1(Hypertext Transfer Protocol Vertion 1.1)超文本传输协议-版本1.1[运行在应用层]
• HTTPS(Secure Hypertext Transfer Protocol)安全超文本传输协议 [运行在应用层]
• SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传送协议 [运行在应用层]
• FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议 [运行在应用层]

咦，看到这里可能我们都会有一些疑惑，为什么有些协议是在传输层，有些协议又是用在应用层，那么“TCP协议”和“HTTP协议”的区别又是在哪呢？

首先我们要注意：

1、TCP、UDP不是应用层协议，是传输层协议。

2、应用层所谓的应用，就是为了一个具体的应用场景而做的协议，应用层协议之间的区别，就是应用之间的区别。HTTP和FTP有什么区别，就是HTTP用来传输超文本而FTP用来传文件。

3、而其他的“HTTP、FTP、SMTP 等所谓的“Application-layer Protocol”协议”指的是在TCP/IP 通讯协议框架下具体实现特定功能的应用（HTTP 用来实现超文本传输，FTP文件传输，SMTP处理邮件等等），两者的关系通俗的说：

TCP和UDP以及IP协议是互联网络通讯的基础，盖好的毛坯房，而应用协议是基于毛坯房的具体装修（功能实现），最后呈现可以使用的应用功能，但如果没有按照基础协议规定的内容进行装修，那将是不被允许的。

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