socket编程

TCP/IP

TCP/IP是个协议组，可分为三个层次：网络层、传输层和应用层。 从上到下在应用层有:TCP包括FTP、HTTP、TELNET、SMTP等协议  UDP包括DNS、TFTP等协议在传输层中有TCP协议与UDP协议。 在网络层有IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议和BOOTP协议。

OSI七层模型###

应用层 文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端 TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet表示层 数据格式化，代码转换，数据加密 没有协议会话层 解除或建立与别的接点的联系 没有协议传输层 提供端对端的接口 TCP，UDP网络层 为数据包选择路由 IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP数据链路层 传输有地址的帧以及错误检测功能 SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU物理层 以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 ISO2110，IEEE802，IEEE802.2

TCP协议对应于传输层，而HTTP协议对应于应用层，从本质上来说，二者没有可比性。Http协议是建立在TCP协议基础之上的，当浏览器需要从服务器获取网页数据的时候，会发出一次Http请求。Http会通过TCP建立起一个到服务器的连接通道，当本次请求需要的数据完毕后，Http会立即将TCP连接断开，这个过程是很短的。所以Http连接是一种短连接，是一种无状态的连接。所谓的无状态，是指浏览器每次向服务器发起请求的时候，不是通过一个连接，而是每次都建立一个新的连接。如果是一个连接的话，服务器进程中就能保持住这个连接并且在内存中记住一些信息状态。而每次请求结束后，连接就关闭，相关的内容就释放了，所以记不住任何状态，成为无状态连接。

建立起一个TCP连接需要经过“三次握手”：第一次握手：客户端发送syn包(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。

短连接

连接->传输数据->关闭连接 HTTP是无状态的，浏览器和服务器每进行一次HTTP操作，就建立一次连接，但任务结束就中断连接。 也可以这样说：短连接是指SOCKET连接后发送后接收完数据后马上断开连接。 

长连接

连接->传输数据->保持连接 -> 传输数据-> 。。。 ->关闭连接。 

长连接指建立SOCKET连接后不管是否使用都保持连接，但安全性较差。

http的长连接

HTTP也可以建立长连接的，使用Connection:keep-alive，HTTP 1.1默认进行持久连接。HTTP1.1和HTTP1.0相比较而言，最大的区别就是增加了持久连接支持(貌似最新的 http1.0 可以显示的指定 keep-alive),但还是无状态的，或者说是不可以信任的。 

什么时候用长连接，短连接？

 长连接多用于操作频繁，点对点的通讯，而且连接数不能太多情况，。每个TCP连接都需要三步握手，这需要时间，如果每个操作都是先连接，再操作的话那么处理速度会降低很多，所以每个操作完后都不断开，次处理时直接发送数据包就OK了，不用建立TCP连接。例如：数据库的连接用长连接， 如果用短连接频繁的通信会造成socket错误，而且频繁的socket 创建也是对资源的浪费。 

而像WEB网站的http服务一般都用短链接，因为长连接对于服务端来说会耗费一定的资源，而像WEB网站这么频繁的成千上万甚至上亿客户端的连接用短连接会更省一些资源，如果用长连接，而且同时有成千上万的用户，如果每个用户都占用一个连接的话，那可想而知吧。所以并发量大，但每个用户无需频繁操作情况下需用短连好。

总之，长连接和短连接的选择要视情况而定。

网络传输协议概念

1. TCP/IP

 Tranfer Control Protocol的 简称，是一种面向连接的保证可靠传输的协议。通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建 立连接，以便在TCP协议的基础上进行通信，当一个socket（通常都是server socket）等待建立连接时，另一个socket可以要求进行连接，一旦这两个socket连接起来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行发送 或接收操作

1. UDP/IP

User Datagram Protocol的简称，是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的

比较

UDP：

    1，每个数据报中都给出了完整的地址信息，因此无需要建立发送方和接收方的连接。     2，UDP传输数据时是有大小限制的，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内。     3，UDP是一个不可靠的协议，发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方

TCP：

    1，面向连接的协议，在socket之间进行数据传输之前必然要建立连接，所以在TCP中需要连接时间。     2，TCP传输数据大小限制，一旦连接建立起来，双方的socket就可以按统一的格式传输大的数据。     3，TCP是一个可靠的协议，它确保接收方完全正确地获取发送方所发送的全部数据。

应用

1，TCP在网络通信上有极强的生命力，例如远程连接（Telnet）和文件传输（FTP）都需要不定长度的数据被可靠地传输。但是可靠的传输是要付出代价的，对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽，因此TCP传输的效率不如UDP高。2，UDP操作简单，而且仅需要较少的监护，因此通常用于局域网高可靠性的分散系统中client/server应用程序。例如视频会议系统，并不要求音频视频数据绝对的正确，只要保证连贯性就可以了，这种情况下显然使用UDP会更合理一些。

数据传输IO

按照POSIX标准分为同步IO(Blocking IO)和异步IO(Non-Blocking IO).

区别：

1. BIO
   当系统发送io的读写操作时候，均为堵塞方式，只有当程序读到了流或者将流写出系统才会释放资源。

2. NIO
   读写操作是非阻塞方式。

例子：