socket

socket在哪里？

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socket是什么？
socket是应用层与TCP/IP协议通信的中间软件抽象层，它是一组接口，它把复杂的TCP/IP协议隐藏在socket接口后面

TCP连接

想要明白socket连接，先要明白TCP连接。手机能够使用联网功能是因为手机底层实现了TCP/IP协议，可以使手机终端通过无线网络建立TCP连接。TCP协议可以对上层网络提供接口，使上层网络数据的传输建立在“无差别”的网络之上。

建立一个TCP连接需要经过“三次握手”
第一次握手：客户端发送syn包到服务器，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，必须确认客户端的syn（ack=j+1），同时自己也发送一个syn包，此时服务器进入syn_receive状态
第三次握手：客户端收到服务器的syn包，向服务器发送确认包ack，发送完毕，客户端和服务器进入established（已建立）状态。

TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭之前，TCP连接都将一直保持下去。

HTTP连接

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。

HTTP1.1中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，需要不断的向服务器发起连接请求，通常的做法是，即使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。

socket原理

套接字概念

套接字（socket）是通信的基石,是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必须的五种信息:连接使用的协议，本地主机IP地址，本地进程协议端口，远程主机IP地址，远程进程的协议端口。

应用层通过传输层进行数据通信时，TCP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接，许多计算机操作系统为应用程序与TCP/IP协议交互提供了套接字（socket）接口。应用层可以和传输层通过socket接口，区分来自不同应用程序或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务。

建立socket连接

建立socket连接，至少需要一对套接字，ClientSocket,ServerSocket.
套接字之间的连接分三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认

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，时时监控网络状态，等待客户端的连接请求。
客户端请求：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，然后向服务器端套接字提出连接请求。
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，继续接受其他客户端套接字的连接请求。

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。但是实际网络应用中，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连接断开，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。因此若双方建立的是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，如果有就将数据传送给客户端。