tcp/ip协议, http协议，socket通讯demo，socket和http的区别，socket和http优势，socket和http适用范围，流、帧、包、位的区别

socket和http间的区别

　　HTTP协议：简单对象访问协议，对应于应用层 ，HTTP协议是基于TCP连接的 tcp协议： 对应于传输层 ip协议： 对应于网络层 　　TCP/IP是传输层协议，主袭要解决数据如何在网络中传输；而HTTP是应用层协议，主要解决如何包装数据。 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，才能使用度TCP/IP协议。

http连接：http连接就是所谓的短连接，即客户端向服务器端发送一次请求，服务器端响应后连接即会断掉；

socket连接：socket连接就是所谓的长连接，理论上客户端和服务器端一旦建立起连接将不问会主动断掉；但是由于各种环境因素可能会是连接断开，比如说：服务器端或客户端主机down了，网络答故障，或者两者之间长时间没有数据传输，网络防火墙可能会断开该连接以释放网络资源。

socket和http 的优缺点

socket优点：

• 传输数据为字节级，传输数据可自定义，数据量小（对于手机应用讲：费用低）
• 传输数据时间短，性能高
• 适合于客户端和服务器端之间信息实时交互（长链接）
• 可以加密,数据安全性强

缺点：

• 需对传输的数据进行解析，转化成应用级的数据
• 对开发人员的开发水平要求高
• 相对于Http协议传输，增加了开发量

基于Http协议传输的定义

目前基于http协议传输的主要有http协议 和基于http协议的Soap协议（web service）,常见的方式是 http 的post 和get 请求，web 服务。 优点：

• 基于应用级的接口使用方便
• 程序员开发水平要求不高，容错性强

缺点：

• 传输速度慢，数据包大（Http协议中包含辅助应用信息）
• 如实时交互，服务器性能压力大。
• 数据传输安全性差

各数据传输方式的适用范围

Socket传输适用范围

基于Socket传输的特点:Socket 传输方式适合于对传输速度，安全性，实时交互，费用等要求高的应用中，如网络游戏，手机应用，银行内部交互等

基于Http协议传输的适用范围

基于http协议传输的特点：基于http协议传输方式适合于对传输速度，安全性要求不是很高，且需要快速开发的应用。如公司OA系统，互联网服务等。

一、Socket通信简介

Android与服务器的通信方式主要有两种，一是Http通信，一是Socket通信。两者的最大差异在于，http连接使用的是“请求—响应方式”，即在请求时建立连接通道，当客户端向服务器发送请求后，服务器端才能向客户端返回数据。而Socket通信则是在双方建立起连接后就可以直接进行数据的传输，在连接时可实现信息的主动推送，而不需要每次由客户端想服务器发送请求。 那么，什么是socket？Socket又称套接字，在程序内部提供了与外界通信的端口，即端口通信。通过建立socket连接，可为通信双方的数据传输传提供通道。socket的主要特点有数据丢失率低，使用简单且易于移植。

1.1什么是Socket Socket 是一种抽象层，应用程序通过它来发送和接收数据，使用Socket可以将应用程序添加到网络中，与处于同一网络中的其他应用程序进行通信。简单来说，Socket提供了程序内部与外界通信的端口并为通信双方的提供了数据传输通道。

1.2Socket的分类 根据不同的的底层协议，Socket的实现是多样化的。本指南中只介绍TCP/IP协议族的内容，在这个协议族当中主要的Socket类型为流套接字（streamsocket）和数据报套接字(datagramsocket)。流套接字将TCP作为其端对端协议，提供了一个可信赖的字节流服务。数据报套接字使用UDP协议，提供数据打包发送服务。 下面，我们来认识一下这两种Socket类型的基本实现模型。

ps：“TCP是一种流模式的协议，UDP是一种数据报模式的协议”， 1、TCP 打个比方比喻TCP，你家里有个蓄水池，你可以里面倒水，蓄水池上有个龙头，你可以通过龙头将水池里的水放出来，然后用各种各样的容器装（杯子、矿泉水瓶、锅碗瓢盆）接水。 上面的例子中，往水池里倒几次水和接几次水是没有必然联系的，也就是说你可以只倒一次水，然后分10次接完。另外，水池里的水接多少就会少多少；往里面倒多少水，就会增加多少水，但是不能超过水池的容量，多出的水会溢出。 结合TCP的概念，水池就好比接收缓存，倒水就相当于发送数据，接水就相当于读取数据。好比你通过TCP连接给另一端发送数据，你只调用了一次write，发送了100个字节，但是对方可以分10次收完，每次10个字节；你也可以调用10次write，每次10个字节，但是对方可以一次就收完。（假设数据都能到达）但是，你发送的数据量不能大于对方的接收缓存（流量控制），如果你硬是要发送过量数据，则对方的缓存满了就会把多出的数据丢弃。 这种情况是设置非阻塞I/O模型，会把内存耗尽，因为socket是存在内核中的。 2、UDP UDP和TCP不同，发送端调用了几次write，接收端必须用相同次数的read读完。UPD是基于报文的，在接收的时候，每次最多只能读取一个报文，报文和报文是不会合并的，如果缓冲区小于报文长度，则多出的部分会被丢弃。也就说，如果不指定MSG_PEEK标志，每次读取操作将消耗一个报文。 3、为什么 其实，这种不同是由TCP和UDP的特性决定的。TCP是面向连接的，也就是说，在连接持续的过程中，socket中收到的数据都是由同一台主机发出的（劫持什么的不考虑），因此，知道保证数据是有序的到达就行了，至于每次读取多少数据自己看着办。 而UDP是无连接的协议，也就是说，只要知道接收端的IP和端口，且网络是可达的，任何主机都可以向接收端发送数据。这时候，如果一次能读取超过一个报文的数据，则会乱套。比如，主机A向发送了报文P1，主机B发送了报文P2，如果能够读取超过一个报文的数据，那么就会将P1和P2的数据合并在了一起，这样的数据是没有意义的。

二、Socket 基本通信模型

三、Socket基本实现原理

3.1基于TCP协议的Socket 服务器端首先声明一个ServerSocket对象并且指定端口号，然后调用Serversocket的accept（）方法接收客户端的数据。accept（）方法在没有数据进行接收的处于堵塞状态。（Socketsocket=serversocket.accept()）,一旦接收到数据，通过inputstream读取接收的数据。 客户端创建一个Socket对象，指定服务器端的ip地址和端口号（Socketsocket=newSocket("172.168.10.108",8080);）,通过inputstream读取数据，获取服务器发出的数据（OutputStreamoutputstream=socket.getOutputStream()），最后将要发送的数据写入到outputstream即可进行TCP协议的socket数据传输。 3.2基于UDP协议的数据传输 服务器端首先创建一个DatagramSocket对象，并且指点监听的端口。接下来创建一个空的DatagramSocket对象用于接收数据（bytedata[]=newbyte[1024;]DatagramSocketpacket=newDatagramSocket（data，data.length））,使用DatagramSocket的receive方法接收客户端发送的数据，receive（）与serversocket的accepet（）类似，在没有数据进行接收的处于堵塞状态。 客户端也创建个DatagramSocket对象，并且指点监听的端口。接下来创建一个InetAddress对象，这个对象类似与一个网络的发送地址（InetAddressserveraddress=InetAddress.getByName（"172.168.1.120"））.定义要发送的一个字符串，创建一个DatagramPacket对象，并制定要讲这个数据报包发送到网络的那个地址以及端口号，最后使用DatagramSocket的对象的send（）发送数据。*（Stringstr="hello";bytedata[]=str.getByte();DatagramPacketpacket=new DatagramPacket(data,data.length,serveraddress,4567);socket.send(packet);）

四、android 实现socket简单通信

前言：添加权限

<!--允许应用程序改变网络状态-->    
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_NETWORK_STATE"/>    
    
<!--允许应用程序改变WIFI连接状态-->    
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE"/>    
    
<!--允许应用程序访问有关的网络信息-->    
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"/>    
    
<!--允许应用程序访问WIFI网卡的网络信息-->    
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE"/>    
    
<!--允许应用程序完全使用网络-->    
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>   

4.1使用TCP协议通信

android端实现：

 protected void connectServerWithTCPSocket() {  
  
        Socket socket;  
        try {// 创建一个Socket对象，并指定服务端的IP及端口号  
            socket = new Socket("192.168.1.32", 1989);  
            // 创建一个InputStream用户读取要发送的文件。  
            InputStream inputStream = new FileInputStream("e://a.txt");  
            // 获取Socket的OutputStream对象用于发送数据。  
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();  
            // 创建一个byte类型的buffer字节数组，用于存放读取的本地文件  
            byte buffer[] = new byte[4 * 1024];  
            int temp = 0;  
            // 循环读取文件  
            while ((temp = inputStream.read(buffer)) != -1) {  
                // 把数据写入到OuputStream对象中  
                outputStream.write(buffer, 0, temp);  
            }  
            // 发送读取的数据到服务端  
            outputStream.flush();  
  
            /** 或创建一个报文，使用BufferedWriter写入,看你的需求 **/  
//          String socketData = "[2143213;21343fjks;213]";  
//          BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(  
//                  socket.getOutputStream()));  
//          writer.write(socketData.replace("\n", " ") + "\n");  
//          writer.flush();  
            /************************************************/  
        } catch (UnknownHostException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
  
    }  

服务器端简单实现：

public void ServerReceviedByTcp() {  
    // 声明一个ServerSocket对象  
    ServerSocket serverSocket = null;  
    try {  
        // 创建一个ServerSocket对象，并让这个Socket在1989端口监听  
        serverSocket = new ServerSocket(1989);  
        // 调用ServerSocket的accept()方法，接受客户端所发送的请求，  
        // 如果客户端没有发送数据，那么该线程就停滞不继续  
        Socket socket = serverSocket.accept();  
        // 从Socket当中得到InputStream对象  
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();  
        byte buffer[] = new byte[1024 * 4];  
        int temp = 0;  
        // 从InputStream当中读取客户端所发送的数据  
        while ((temp = inputStream.read(buffer)) != -1) {  
            System.out.println(new String(buffer, 0, temp));  
        }  
        serverSocket.close();  
    } catch (IOException e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
}  

4.2使用UDP协议通信

客户端发送数据实现：

protected void connectServerWithUDPSocket() {  
      
    DatagramSocket socket;  
    try {  
        //创建DatagramSocket对象并指定一个端口号，注意，如果客户端需要接收服务器的返回数据,  
        //还需要使用这个端口号来receive，所以一定要记住  
        socket = new DatagramSocket(1985);  
        //使用InetAddress(Inet4Address).getByName把IP地址转换为网络地址    
        InetAddress serverAddress = InetAddress.getByName("192.168.1.32");  
        //Inet4Address serverAddress = (Inet4Address) Inet4Address.getByName("192.168.1.32");    
        String str = "[2143213;21343fjks;213]";//设置要发送的报文    
        byte data[] = str.getBytes();//把字符串str字符串转换为字节数组    
        //创建一个DatagramPacket对象，用于发送数据。    
        //参数一：要发送的数据  参数二：数据的长度  参数三：服务端的网络地址  参数四：服务器端端口号   
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length ,serverAddress ,10025);    
        socket.send(packet);//把数据发送到服务端。    
    } catch (SocketException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (UnknownHostException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (IOException e) {  
        e.printStackTrace();  
    }    
}  

客户端接收服务器返回的数据：

public void ReceiveServerSocketData() {  
    DatagramSocket socket;  
    try {  
        //实例化的端口号要和发送时的socket一致，否则收不到data  
        socket = new DatagramSocket(1985);  
        byte data[] = new byte[4 * 1024];  
        //参数一:要接受的data 参数二：data的长度  
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length);  
        socket.receive(packet);  
        //把接收到的data转换为String字符串  
        String result = new String(packet.getData(), packet.getOffset(),  
                packet.getLength());  
        socket.close();//不使用了记得要关闭  
        System.out.println("the number of reveived Socket is  :" + flag  
                + "udpData:" + result);  
    } catch (SocketException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (IOException e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
}  

服务器接收客户端实现：

public void ServerReceviedByUdp(){  
    //创建一个DatagramSocket对象，并指定监听端口。（UDP使用DatagramSocket）    
    DatagramSocket socket;  
    try {  
        socket = new DatagramSocket(10025);  
        //创建一个byte类型的数组，用于存放接收到得数据    
        byte data[] = new byte[4*1024];    
        //创建一个DatagramPacket对象，并指定DatagramPacket对象的大小    
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,data.length);    
        //读取接收到得数据    
        socket.receive(packet);    
        //把客户端发送的数据转换为字符串。    
        //使用三个参数的String方法。参数一：数据包 参数二：起始位置 参数三：数据包长    
        String result = new String(packet.getData(),packet.getOffset() ,packet.getLength());    
    } catch (SocketException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (IOException e) {  
        e.printStackTrace();  
    }    
}  

五、总结：

使用UDP方式android端和服务器端接收可以看出，其实android端和服务器端的发送和接收大庭相径，只要端口号正确了，相互通信就没有问题，TCP使用的是流的方式发送，UDP是以包的形式发送。

补充：流、帧、包、位的区别

数据帧（Frame）：是一种信息单位，它的起始点和目的点都是数据链路层。
数据包（Packet）：也是一种信息单位，它的起始和目的地是网络层。
数据报（Datagram）：通常是指起始点和目的地都使用无连接网络服务的的网络层的信息单元。
段（Segment）：通常是指起始点和目的地都是传输层的信息单元。

数据链路层的PDU叫做Frame（帧）；
网络层的PDU叫做Packet（数据包）；
TCP的叫做Segment（数据段）；

数据流是指把待传送数据看成“流”每个字节都要通过某种方式依次确认以保证流中所有字节的顺序

数据块的确认工作无任何顺序上的限制

（1）Socket(套接字):

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，本地主机的IP地址，本地进程的协议端口，远地主机的IP地址，远地进程的协议端口。

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进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务。

ps：

插口包含了端口，因为插口 = (IP地址，端口号)。插口是TCP连接的端点。 插口(socket)有多种意思。当使用API时，插口往往被看成是操作系统的一种抽象，这时，插口和一个文件描述符是很相似的，并且是应用编程接口API的一部分。插口由应用程序产生，并指明它将由客户还是服务器来使用。当应用进程创建一个插口时，要指明该插口使用的端口号。 端口则是应用层服务的的一种代号，它用来标志应用层的进程。端口是一个16 bit的整数。各种服务器使用的端口号都是保留端口号，以便使客户能够找到服务器。例如万维网服务器使用的端口号是80。

ps：说白了，socket就是一组调用接口（API），封装了做tcp/ip开发的网络接口，通过Socket，我们才能使用TCP/IP协议。

（2）Tcp连接：

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”。

（3）Socket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。

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。

（4）Http连接：

HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用，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。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”。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。

（5）TCP/IP协议和Http协议之间的关系：

TPC/IP协议是传输层协议，主要解决数据 如何在网络中传输，而HTTP是应用层协议，主要解决如何包装数据，而socket则是对TCP/IP协议的封装和应用（程序员层面上）。实际上http协议就是建立在tcp/ip协议之上的。关于TCP/IP和HTTP协议的关系：

“我们在传输数据时，可以只使用（传输层）TCP/IP协议，但是那样的话，如 果没有应用层，便无法识别数据内容，如果想要使传输的数据有意义，则必须使用到应用层协议，应用层协议有很多，比如HTTP、FTP、TELNET等，也 可以自己定义应用层协议。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。”

（6）Socket和TCP/IP协议之间的关系：

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。 实际上，Socket跟TCP/IP协议没有必然的联系。Socket编程接口在设计的时候，就希望也能适应其他的网络协议。所以说，Socket的出现 只是使得程序员更方便地使用TCP/IP协议栈而已，是对TCP/IP协议的抽象，从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口，比如create、 listen、connect、accept、send、read和write等等。网络有一段关于socket和TCP/IP协议关系的说法比较容易理 解：

“TCP/IP只是一个协议栈，就像操作系统的运行机制一样，必须要具体实现，同时还要提供对外的操作接口。这个就像操作系统会提供标准的编程接口，比如win32编程接口一样，TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口，这就是Socket编程接口。”

（7）tcp/ip协议, http协议，socket三者之间的关系：

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，它只是提供了一个针对TCP或者UDP编程的接口。

（8）tcp协议和udp协议之间的区别：

TCP --- 传输控制协议,提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端。 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

UDP --- 用户数据报协议，是一个无连接的简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快

TCP发送的包有序号，对方收到包后要给一个反馈，如果超过一定时间还没收到反馈就自动执行超时重发，因此TCP最大的优点是可靠。一般网页（http）、邮件（SMTP)、远程连接(Telnet)、文件(FTP)传送就用TCP

UDP是面向消息的协议，通信时不需要建立连接，数据的传输自然是不可靠的，UDP一般用于多点通信和实时的数据业务，比如语音广播、视频、QQ、TFTP(简单文件传送）、SNMP（简单网络管理协议）、RTP（实时传送协议）RIP（路由信息协议，如报告股票市场，航空信息）、DNS(域名解释）。注重速度流畅。

（9）FTP协议：

文件传输协议（File Transfer Protocol, FTP）是TCP/IP网络上两台计算机传送文件的协议，FTP是在TCP/IP网络和INTERNET上最早使用的协议之一，它属于网络协议组的应用层。FTP客户机可以给服务器发出命令来下载文件，上载文件，创建或改变服务器上的目录。