概述
Socket连接与TCP连接
创建Socket连接时,可以指定使用的传输层协议,Socket可以支持不同的传输层协议(TCP或UDP),当使用TCP协议进行连接时,该Socket连接就是一个TCP连接。
Socket连接与HTTP连接
由于通常情况下Socket连接就是TCP连接,因此Socket连接一旦建立,通信双方即可开始相互发送数据内容,直到双方连接断开。但在实际网络应用中,客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点,例如路由器、网关、防火墙等,大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致 Socket 连接断连,因此需要通过轮询告诉网络,该连接处于活跃状态。
而HTTP连接使用的是“请求—响应”的方式,不仅在请求时需要先建立连接,而且需要客户端向服务器发出请求后,服务器端才能回复数据。
很多情况下,需要服务器端主动向客户端推送数据,保持客户端与服务器数据的实时与同步。此时若双方建立的是Socket连接,服务器就可以直接将数据传送给客户端;若双方建立的是HTTP连接,则服务器需要等到客户端发送一次请求后才能将数据传回给客户端,因此,客户端定时向服务器端发送连接请求,不仅可以保持在线,同时也是在“询问”服务器是否有新的数据,如果有就将数据传给客户端。
首先,WEB使用HTTP协议作应用层协议,以封装HTTP文本信息,然后使用TCP/IP做传输层协议将它发到网络上。而我们平时说的最多的socket是什么呢,实际上socket是对TCP/IP协议的封装,Socket本身并不是协议,而是一个调用接口(API)。通过Socket,我们才能使用TCP/IP协议,Socket跟TCP/IP协议没有必然的联系。
HTTP是轿车,提供了封装或者显示数据的具体形式;Socket是发动机,提供了网络通信的能力。
实际上,传输层的TCP是基于网络层的IP协议的,而应用层的HTTP协议又是基于传输层的TCP协议的,而Socket本身不算是协议,就像上面所说,它只是提供了一个针对TCP或者UDP编程的接口。
关于HTTP与HTTPS
HTTP协议是位于第四层协议TCP之上完成的应用层协议, 端到端都是明文传送,别人一旦网络抓包以后都可以看到你的提交与请求数据,这个好像不太安全. HTTP协议的默认端口是80这个是RFC文档声明的,属于官方标准,没什么道理可以讲.HTTPS是基于SSL加密传输的,这样别人截获你的数据包破解的概率要小一点,比HTTP安全一点,其默认端口是443, 好像QQ邮箱与谷歌的WEB Mail邮箱都是基于HTTPS. 但是HTTPS通信方式只是传输数据加密,都客户端来说是透明的,它还是一样要遵守HTTP协议规范来发送POST与GET请求等.
HTTP 协议相关技术补充
HTTP连接
HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol ),是Web联网的基础,也是手机联网常用的协议之一,HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。
HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应,在请求结束后,会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。
1)在HTTP 1.0中,客户端的每次请求都要求建立一次单独的连接,在处理完本次请求后,就自动释放连接。
2)在HTTP 1.1中则可以在一次连接中处理多个请求,并且多个请求可以重叠进行,不需要等待一个请求结束后再发送下一个请求。
由于HTTP在每次请求结束后都会主动释放连接,因此HTTP连接是一种“短连接”,要保持客户端程序的在线状态,需要不断地向服务器发起连接请求。通常的做法是即时不需要获得任何数据,客户端也保持每隔一段固定的时间向服务器发送一次“保持连接”的请求,服务器在收到该请求后对客户端进行回复,表明知道客户端“在线”。若服务器长时间无法收到客户端的请求,则认为客户端“下线”,若客户端长时间无法收到服务器的回复,则认为网络已经断开。
高层协议有:文件传输协议 FTP、电子邮件传输协议 SMTP、域名系统服务 DNS、网络新闻传输协议NNTP 和 HTTP 协议等。
中介由三种:代理(Proxy)、网关(Gateway)和通道(Tunnel),一个代理根据 URI 的绝对格式来接受请求,重写全部或部分消息,通过 URI 的标识把已格式化过的请求发送到服务器。网关是一个接收
代理,作为一些其它服务器的上层,并且如果必须的话,可以把请求翻译给下层的服务器协议。一 个通道作为不改变消息的两个连接之间的中继点。当通讯需要通过一个中介(例如:防火墙等)或者是中介不能
识别消息的内容时,通道经常被使用。
代理(Proxy):一个中间程序,它可以充当一个服务器,也可以充当一个客户机,为其它客户机建立请求。请求是通过可能的翻译在内部或经过传递到其它的 服务器中。一个代理在发送请求信息之前,必须解释并且如果可能重写它。代理经常作为通过防火墙的客户机端的门户,代理还可以作为一个帮助应用来通过协议处 理没有被用户代理完成的请求。
网关(Gateway):一个作为其它服务器中间媒介的服务器。与代理不同的是,网关接受请求就好象对被请求的资源来说它就是源服务器;发出请求的客户机并没有意识到它在同网关打交道。网关经常作为通过防火墙的服务器端的门户,网关还可以作为一个协议翻译器以便存取那些存储在非HTTP 系统中的资源。
通道(Tunnel):是作为两个连接中继的中介程序。一旦激活,通道便被认为不属于 HTTP 通讯,尽管通道可能是被一个 HTTP 请求初始化的。当被中继 的连接两端关闭时,通道便消失。当一个门户(Portal)必须存在或中介(Intermediary)不能解释中继的通讯时通道被经常使用。
下面是一些经常在笔试或者面试中碰到的重要的概念,特在此做摘抄和总结。
一、什么是TCP连接的三次握手
第一次握手:客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;
第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;
第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。
握手过程中传送的包里不包含数据,三次握手完毕后,客户端与服务器才正式开始传送数据。
理想状态下,TCP连接一旦建立,在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前,TCP 连接都将被一直保持下去。
断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求,断开过程需要经过“四次握手”(过程就不细写了,就是服务器和客户端交互,最终确定断开)
二、利用Socket建立网络连接的步骤
建立Socket连接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,称为ClientSocket ,另一个运行于服务器端,称为ServerSocket 。
套接字之间的连接过程分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认。
1、服务器监听:服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求。
2、客户端请求:指客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。
为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。
3、连接确认:当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发给客户端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接。
而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求。
三、HTTP链接的特点
HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol ),是Web联网的基础,也是手机联网常用的协议之一,HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。
HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应,在请求结束后,会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。
四、TCP和UDP的区别(考得最多。。快被考烂了我觉得- -\)
1、TCP是面向链接的,虽然说网络的不安全不稳定特性决定了多少次握手都不能保证连接的可靠性,但TCP的三次握手在最低限度上(实际上也很大程度上保证了)保证了连接的可靠性;
而UDP不是面向连接的,UDP传送数据前并不与对方建立连接,对接收到的数据也不发送确认信号,发送端不知道数据是否会正确接收,当然也不用重发,所以说UDP是无连接的、不可靠的一种数据传输协议。
2、也正由于1所说的特点,使得UDP的开销更小数据传输速率更高,因为不必进行收发数据的确认,所以UDP的实时性更好。
知道了TCP和UDP的区别,就不难理解为何采用TCP传输协议的MSN比采用UDP的QQ传输文件慢了,但并不能说QQ的通信是不安全的,
因为程序员可以手动对UDP的数据收发进行验证,比如发送方对每个数据包进行编号然后由接收方进行验证啊什么的,
即使是这样,UDP因为在底层协议的封装上没有采用类似TCP的“三次握手”而实现了TCP所无法达到的传输效率。
关于CMWAP/CMNET的理解学习
cmwap和cmnet是GPRS网络的两种接入方式。其实上吧,是wap方式和net方式。cm是chinamobile。
在国际上,通常只有一种GPRS接入方式,为什么在中国会有CMWAP和CMNET两兄弟呢?(彩信之所以单独配置接入点是因为彩信服务需要连接专用的服务器,在这里不作探讨。) 其实,CMWAP 和 CMNET 只是中国移动人为划分的两个GPRS接入方式。前者是为手机WAP上网而设立的,后者则主要是为PC、笔记本电脑、PDA等利用GPRS上网服务。它们在实现方式上并没有任何差别,但因为定位不同,所以和CMNET相比,CMWAP便有了部分限制,资费上也存在差别。
WAP只是一种GPRS应用模式,它与GRPS的接入方式是无关的。WAP应用采用的实现方式是“终端+WAP网关+WAP服务器”的模式,不同于一般Internet的“终端+服务器”的工作模式。主要的目的是通过WAP网关完成WAP-WEB的协议转换以达到节省网络流量和兼容现有WEB应用的目的。 WAP网关从技术的角度讲,只是一个提供代理服务的主机,它不一定由网络运营商提供。但据我所知,中国移动GPRS网络目前只有唯一的一个WAP网关:10.0.0.172,有中国移动提供,用于WAP浏览(HTTP)服务。有一点需要注意,WAP网关和一般意义上的局域网网关是有差别的,标准的WAP网关仅仅实现了HTTP代理的功能,并未完成路由、NAT等局域网网关的功能。这就决定了它在应用上所受到的限制。
适用范围才是大家最关心的问题。CMNET拥有完全的Internet访问权,这里就不多说了,主要让我们来看看CMWAP。因为有了上面提到的限制,CMWAP的适用范围就要看WAP网关所提供的支持了。目前,中国移动的WAP网关对外只提供HTTP代理协议(80和8080端口)和WAP网关协议(9201端口)。(据有的网友提到1080端口也是开放的,但无法连接。这也许是移动内部使用的一个Socks后门吧^_^)。
结合程序代码进行理解
建立一个基于ssl的socket链接方式:
public class SSLSocketFactoryEx extends SSLSocketFactory {
SSLContext mSSLContext = SSLContext.getInstance("TLS");
public SSLSocketFactoryEx(KeyStore truststore) throws NoSuchAlgorithmException, KeyManagementException,
KeyStoreException, UnrecoverableKeyException {
super(truststore);
TrustManager tm = new X509TrustManager() {
public java.security.cert.X509Certificate[] getAcceptedIssuers() {
return null;
}
@Override
public void checkClientTrusted(java.security.cert.X509Certificate[] chain, String authType)
throws java.security.cert.CertificateException {
}
@Override
public void checkServerTrusted(java.security.cert.X509Certificate[] chain, String authType)
throws java.security.cert.CertificateException {
}
};
mSSLContext.init(null, new TrustManager[] { tm }, null);
}
@Override
public Socket createSocket(Socket socket, String host, int port,
boolean autoClose) throws IOException, UnknownHostException {
return mSSLContext.getSocketFactory().createSocket(socket, host, port, autoClose);
}
@Override
public Socket createSocket() throws IOException {
return mSSLContext.getSocketFactory().createSocket();
}
}
获取一个网络链接对象:
//https
public static HttpClient getNewHttpClient() {
if (EMPConfig.newInstance().isNoHttpsCertificate()) {
//校验证书
try {
KeyStore trustStore = KeyStore.getInstance(KeyStore.getDefaultType());
trustStore.load(null, null);
SSLSocketFactory sf = new SSLSocketFactoryEx(trustStore);
sf.setHostnameVerifier(SSLSocketFactory.ALLOW_ALL_HOSTNAME_VERIFIER);
HttpParams params = new BasicHttpParams();
HttpProtocolParams.setVersion(params, HttpVersion.HTTP_1_1);
HttpProtocolParams.setContentCharset(params, HTTP.UTF_8);
SchemeRegistry registry = new SchemeRegistry();
registry.register(new Scheme("http", PlainSocketFactory.getSocketFactory(), 80));
registry.register(new Scheme("https", sf, 443));
ClientConnectionManager ccm = new ThreadSafeClientConnManager(params, registry);
return new DefaultHttpClient(ccm, params);
} catch (Exception e) {
return new DefaultHttpClient();
}
//不校验证书,默认的网络链接
return new DefaultHttpClient();
}
}
开始真实的网络请求
/**
* <p>
* 从url中读取比特数据。
* </p>
*
* @param url 给定的url
* @param buffer buffer缓冲区
* @param task 任务对象。
*
* @return 读取出来的数据,以比特数组表示。
*
* @throws IOException 普通异常
*/
public byte[] read(String url, ByteArrayOutputStream buffer, EMPThreadPool.Task task)
throws Exception {
byte[] resultByts = null;
try {
if (task != null && task.isStop()) {
throw new HttpCancelException();
}
mHttpClient = NetUtils.getNewHttpClient();
String ct = null;
// 这里最多尝试两次,两次后即使还是移动收费提示页我们也返回。
int times = 2;
do {
times--;
initHttpRequest(url, null, GET, null, null, true);
if (task != null && task.isStop()) {
throw new HttpCancelException();
}
// 发送请求
mHttpResponse = mHttpClient.execute(mHttpRequest);
int responseCode = mHttpResponse.getStatusLine().getStatusCode();
Utils.printLog("ResponseCode--->", responseCode);
if (responseCode != HttpStatus.SC_OK) {
String msg = EMPTips.getHttpException();
String errorCode = EMPTips.getErrorCode();
if (!Utils.isEmpty(errorCode)) {
msg += errorCode + ":" + String.valueOf(mResponseCode);
}
throw new HttpResponseException(msg);
}
ct = mHttpResponse.getFirstHeader("Content-Type").getValue();
} while (times > 0 && ct != null
&& (ct.indexOf("text/vnd.wap.wml") != -1 || ct.indexOf("application/vnd.wap.wmlc") != -1));
// 获取返回的报文body
HttpEntity responseEntity = mHttpResponse.getEntity();
long len = responseEntity.getContentLength();
InputStream is = responseEntity.getContent();
readByByte(is, len, buffer, task);
resultByts = buffer.toByteArray();
is.close();
// 处理返回报文
resultByts = handleResponseBody(resultByts);
} catch (EMPException ne) {
Utils.printException(ne);
throw ne;
} catch (Exception e) {
Utils.printException(e);
throw new Exception(EMPTips.getHttpException());
} catch (Error err) {
Utils.printLog(null, err.toString());
throw new Exception(EMPTips.getErrSystemRes());
} finally {
if (mHttpClient != null) {
mHttpClient.getConnectionManager().shutdown();
}
}
return resultByts;
}