tcp和socket有什么关系,与http又有什么联系?用最直白的语言从头到脚为你讲清楚

2024-01-10 16:29:03 浏览数 (3)

最近项目中需要自己去实现一个http的接口。所以趁这个机会跟大家讲一下http和socket的关系,以及与TCP又有什么联系。

首先大家一定要明确一点,在网络分层架构当中,HTTP协议是属于应用层的,tcp协议是属于传输层的,也就是说它们是一种协议,是通信双方规定的一种规则,没有这种规则,两台主机就无法完成通信。

而根据我们曾经所学的知识可以知道,两台主机要完成通信,必须在传输层规定一套相同的协议,至于要不要在传输层就建立连接,因协议而异,tcp协议是需要建立连接的,而udp就不需要。至于tcp和udp的区别,不在本文的讨论范围,所以暂时不论。因为现在传输数据大部分都是使用tcp协议,所以tcp协议是非常重要的,必须要掌握。

传输层使用tcp协议发送数据的话,首先要完成TCP的三次握手过程。为什么要完成三次握手过程?为了保证数据传输的准确性,就是让数据可以准确无误的传输到另一台主机。至于如何完成三次握手过程,这个知识点在网上有非常多的资料大家可以去百度看看。

而三次握手建立连接,这更像是一种理论的过程,也就是说我告诉你三次握手的过程,但是你要帮我实现这个过程,那怎么实现呢?这个具体实现的过程就是靠socket来实现的,socket是操作系统为tcp封装的一整套建立连接,发送数据,断开连接的过程,它是对外提供的一个接口。注意我这里说的是操作系统,也就是说不同的操作系统封装的socket接口函数可能有所不同,这一点大家需要注意。在linux上使用最多的socket函数一般有socket()bind()listen()accept()connect()close()这几个函数,在window上略有不同。

到这里不知道大家明白了没有,tcp只是传输层上的一个协议,是通信双方互相规定的一种协议,而socket就是这种协议的具体实现过程。所以如果你足够牛逼,你可以自己给通信双方的两台主机制定一套属于自己的传输层协议,然后自己写代码实现这个过程。但一般没有人会这么做,为什么呢?因为这个工作量非常的恐怖,这个恐怖不是体现在制定协议以及写代码实现的这个过程,这个恐怖是体现在必须为通信双方的两台机子都适配这种协议。服务端还好说,是都是自己的机子,控制权都在自己手上,而且一般都只使用linux系统,但是到客户端就彻底宕机了,客户端肯定不是就一台的,是千千万万台,而且还有不同的操作系统,你要不就自己去一个个系统去适配你的协议,要不就是去斡旋各大操作系统厂商写入你的协议。所以这样的事也只有全球有影响力的企业,有影响力的组织才可以完成的,一般人不可能,也没必要。

上面说了那么多,就是告诉同学们,通信双方要完成通信,要先在传输层利用tcp协议建立连接。连接建立完成之后,就可以开始发送数据了,那么接着问题来了。

一、如果我要发送不同结构,不同规则的数据的话,我要怎么发。 二、我发出去的数据,肯定会收到一个回复,那么我怎么处理这个回来的数据。

如果以上两个问题,大家不是很明白,没关系,接下去往下看,你可能就明白了。

基于以上两个问题,就需要在应用层上制定一套属于通信双方自己的协议了,而这套协议是规定双方发送接收的数据规则。http就是应用层一个非常经典的协议,它是因特网上应用最为广泛的一种网络传输协议,所有的WWW文件都必须遵守这个标准。当然应用层协议不仅仅只有http,还有telnet,ftp,smtp等等这些都是非常经典的应用层协议,通信双方都必须按照协议规定的数据格式来发送和接收。而且根据双方发送数据的需求,还可以制定属于自己的应用层协议,来满足自己的本地化需求。只要你有需求,应用层协议随便你添加。

那么为什么添加传输层协议难如登天,而添加应用层协议却那么简单呢?

简单一句话概括就是:传输层协议是操作系统级别的,而应用层协议是应用软件级别的。

所以添加一个传输层协议一定是一个浩大的工程,因为要在操作系统级别上更新。而添加一个应用层协议就比较简单了,因为只是添加在你所开发的软件或者app的客户端和服务端上。

用最生活化的例子来比喻,假如要从A地到B地,那么怎么过去呢,肯定需要修建一条路,那么修建这条路所需要的设计图纸就相当于tcp,而工人们修建的过程就相当于socket,不能盲目修建,必须基于设计图纸来修建,而socket也必须基于tcp协议的理论,而修建一条道路是耗资巨大的工程,所以不可能随便的添加传输层协议。一旦道路修建完成,你可以采用各种方式过去,走路、跑步、骑自行车、开小车等等都可以,只要你开心,你要爬过去都可以,而采用何种方式过去就是应用层协议,http是其中的一种过去方式。

总的来说,tcp是传输层的一个协议,而socket是这个协议的封装,可以对外提供接口,让应用程序调用,而http是应用层的一个协议,是一种对数据的封装。发起http请求的时候,底层的传输层要完成两台机子的连接,就是tcp三次握手完成连接。

以下我给出了一个http封装的例子,只有客户端,是当时做项目的时候写,大家可以参考参考

代码语言:javascript复制
  1 //http接口
  2 int http_post_openapi(const char *pIP, const char *pServ, int port, const char *pSendValue, char *pRecvValue)
  3 {
  4     int sockfd, ret, i, h;
  5     struct sockaddr_in servaddr;
  6     char szHttpHead[1024], buf[8192], szSendValueLength[128],szSendBuffer[4096];
  7     int iLen = 0;
  8     fd_set   t_set1;
  9     struct timeval  tv;
 10 
 11     if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0 ) {
 12         printf("创建网络连接失败,本线程即将终止---socket error!n");
 13         exit(0);
 14     };
 15 
 16     memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
 17     servaddr.sin_family = AF_INET;
 18     servaddr.sin_port = htons(port);
 19     if (inet_pton(AF_INET, pIP, &servaddr.sin_addr) <= 0 ){
 20         printf("创建网络连接失败,本线程即将终止--inet_pton error!n");
 21         exit(0);
 22     };
 23 
 24     if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){
 25         printf("连接到服务器失败,connect error!n");
 26         exit(0);
 27     }
 28     printf("与远端建立了连接n");
 29 
 30     if (pSendValue == NULL || pRecvValue == NULL)
 31     {
 32         close(sockfd);
 33         printf("n传入的pSendValue或者pRecvValue为空!!!n");
 34         return -1;
 35     }    
 36 
 37     char szSendConver[4096] = {0};
 38     TrimAll(pSendValue, szSendConver);
 39     
 40     iLen = strlen(szSendConver);
 41 
 42     memset(szSendValueLength, 0, 128);
 43     sprintf(szSendValueLength, "%d", iLen);
 44     printf("szSendValueLength after sprintf is :%sn", szSendValueLength);
 45 
 46     memset(szHttpHead, 0, 256);
 47 
 48     strcat(szHttpHead, "POST ");
 49     strcat(szHttpHead, pServ);
 50     strcat(szHttpHead, " HTTP/1.1rn");
 51     strcat(szHttpHead, "Host: ");
 52     strcat(szHttpHead, pIP);
 53     strcat(szHttpHead, ":");
 54     char cPort[6];
 55     sprintf(cPort,"%ld",port);
 56     strcat(szHttpHead, cPort);
 57     strcat(szHttpHead, "rn");
 58     strcat(szHttpHead, "User-Agent: Apache-HttpClient/4.1.1rn");
 59     strcat(szHttpHead, "Accept: */*rn");
 60     strcat(szHttpHead, "Content-Length: ");
 61     strcat(szHttpHead, szSendValueLength);
 62     strcat(szHttpHead, "rn");
 63     strcat(szHttpHead, "Content-Type: application/json; charset=UTF-8");
 64     printf("szSendValueLength is :%sn", szSendValueLength);
 65 
 66     strcat(szHttpHead, "rnrn");
 67     memset(szSendBuffer, 0, 4096);
 68     strcat(szSendBuffer, szHttpHead);
 69     strcat(szSendBuffer, szSendConver);
 70 
 71     strcat(szSendBuffer, "rnrn");
 72     printf("Print SendBuffer before write :n%sn",szSendBuffer);
 73 
 74     ret = write(sockfd,szSendBuffer,strlen(szSendBuffer));
 75     if (ret < 0) {
 76         printf("发送失败!错误代码是%d,错误信息是'%s'n",errno, strerror(errno));
 77         exit(0);
 78     }else{
 79         printf("消息发送成功,共发送了%d个字节!nn", ret);
 80     }
 81 
 82     FD_ZERO(&t_set1);
 83     FD_SET(sockfd, &t_set1);
 84 
 85     memset(buf, 0, sizeof(buf));
 86     i= read(sockfd, buf, sizeof(buf)-1);
 87     if (i==0)
 88     {
 89         close(sockfd);
 90         printf("读取数据报文时发现远端关闭,该线程终止!n");
 91         return -1;
 92     }
 93 
 94     close(sockfd);
 95     //在此处找到HTTP的RESPONSE结果码,如果为200,则成功,截取包体赋值到pRecvBuff;否则返回-1。
 96     char *pRet = NULL;
 97     char *pStart = NULL;
 98     char *pEnd = NULL;
 99     //pRet = strstr(buf, "HTTP/1.1 200 OK");
100     pRet = strstr(buf, "HTTP/1.1 200");
101     if(!pRet)
102     {
103         cout << "HTTP Response Error!!!" << endl;
104         return -1;
105     }
106 
107     string sRecv;
108     utf82gb(buf, sRecv);
109     printf("sRecv is :n%sn", sRecv.c_str());
110 
111     memset(buf, 0, sizeof(buf));
112     strncpy(buf, sRecv.c_str(), sRecv.length());
113     
114     pStart = strstr(buf, "{");
115     printf("pStart address is :0x%xn", pStart);
116 
117     pEnd = strrchr(buf, '}')   1;
118     printf("pEnd address is :0x%xn", pStart);
119     //
120 
121     if(pStart != NULL && pEnd != NULL)
122     {
123         strncpy(pRecvValue, pStart, (int)(pEnd - pStart));
124         //userlog("消息返回成功-消息,请求消息:n%sn ******** 返回消息:n%sn", szSendBuffer, buf);
125     }
126     else
127     {
128         printf("nbuf中未找到匹配的数据!!!n");
129         userlog("消息返回失败-消息,请求消息:n%sn ******** 返回消息:n%sn", szSendBuffer, buf);
130         return -2;
131     }
132     
133     return 0;
134 }

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