2017-3-31/socket

1. 讲讲你对套接字编程的理解，它的协议是如何的？

socket通常称为“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通过套接字向网络发出请求或应答网络请求。

服务器和客户端通过socket进行交互。服务器需要绑定在本机的某个端口号上，客户端需要声明自己连接哪个地址的哪个端口，这样服务器和客户端就能连接了。

根据连接启动的方式以及本地套接字要连接的目标，套接字之间的连接过程可以分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。
（1）服务器监听：是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。
（2）客户端请求：是指由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：是指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，它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，连接就建立好了。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。

socket是对TCP/IP协议的封装和应用。在TCP/IP协议中，TCP协议通过三次握手建立一个可靠的连接。
第一次握手：客户端尝试连接服务器，向服务器发送syn包（同步序列编号Synchronize Sequence Numbers），syn=j，客户端进入SYN_SEND状态等待服务器确认。
第二次握手：服务器接收客户端syn包并确认（ack=j+1），同时向客户端发送一个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。

服务器socket与客户端socket建立连接的部分其实就是“三次握手”。

2. socket和http的区别

socket连接：
socket不属于协议范畴，而是一个调用接口（API），是对TCP/IP协议的封装。实现服务器与客户端之间的物理连接，并进行数据传输。Socket处于网络协议的传输层，主要有TCP/UDP两个协议。
socket连接是长连接，理论上客户端和服务器端一旦建立起连接将不会主动断掉；但是由于各种环境因素可能会是连接断开，比如：服务器端或客户端主机宕机了、网络故障，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。所以当一个socket连接中没有数据的传输，那么为了维持连接需要发送心跳消息。
socket传输的数据可自定义，为字节级，数据量小，可以加密，数据安全性高，适合Client/Server之间信息实时交互。

http连接：
HTTP是基于TCP/IP协议的应用层协议，定义的是传输数据的内容的规范。
HTTP是基于请求-响应形式并且是短连接，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。
HTTP是无状态的协议，针对其无状态特性，在实际应用中又需要有状态的形式，因此一般会通过session/cookie技术来解决此问题。
HTTP的传输速度慢，数据包大，数据传输安全性差，如实现实时交互，服务器性能压力大。

3. socket和http的应用场景有哪些

socket一般用于比较即时的通信和实时性较高的情况，比如推送，聊天，保持心跳长连接等；
http一般用于实时性要求不那么高的情况，比如信息反馈，图片上传，获取新闻信息等。

[参考资料]
iOS，什么应用或者场景下需要使用socket编程？ https://segmentfault.com/q/1010000006771916?_ea=1150995
WebSocket 的应用场景 http://blog.sina.com.cn/s/blog_a8b026160101jqg6.html

某些场合使用http不使用socket的原因是socket一旦连接上了，就一直保持连接，就会造成阻塞IO，与此相对的的，还有非阻塞IO。
阻塞IO是指客户端请求服务器端，服务器端进行处理后，返回值给客户端。但当客户端太多、同时并发请求的时候，服务器端处理不过来，就会卡，因此提出了非阻塞IO，客户端请求服务器端，服务器端有一些监听器负责接受请求，接受好了，就告诉客户端已经接受好了，处理完后把数据发给客户端。

阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果（消息，返回值）时的状态。
阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。
非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程。

[参考资料]
非阻塞IO模式原理 http://blog.csdn.net/wangyangzhizhou/article/details/50205291
简单介绍PHP非阻塞模式 http://m.jb51.net/article/80381.htm