TCP/IP UDP HTTP 简单梳理

IP 协议

通信的时候，双方必须知道对方的标识，好比发邮件必须知道对方的邮件地址。互联网上每个计算机的唯一标识就是IP地址，类似123.123.123.123。如果一台计算机同时接入到两个或更多的网络，比如路由器，它就会有两个或多个IP地址，所以，IP地址对应的实际上是计算机的网络接口，通常是网卡。

IP协议负责把数据从一台计算机通过网络发送到另一台计算机。数据被分割成一小块一小块，然后通过IP包发送出去。由于互联网链路复杂，两台计算机之间经常有多条线路，因此，路由器就负责决定如何把一个IP包转发出去。IP包的特点是按块发送，途径多个路由，但不保证能到达，也不保证顺序到达。

一个IP包除了包含要传输的数据外，还包含源IP地址和目标IP地址，源端口和目标端口。

IP 是网络层协议，TCP UDP 同属传输层协议，传输层高于网络层，HTTP是应用层，高于传输层，最底层是链路层

TCP 协议

TCP协议则是建立在IP协议之上的。TCP协议负责在两台计算机之间建立可靠连接，保证数据包按顺序到达。

TCP协议会通过握手建立连接，然后，对每个IP包编号，确保对方按顺序收到，如果包丢掉了，就自动重发。

当TCP发出一个报文段后，它会启动一个定时器，等待目的端发确认收到这个报文段，如果没能及时收到该确认信息，则将重发这个报文段。

当TCP接收端收到发送端发来的TCP报文段时，它将发送一个确认，这个确认不是立即发送的，通常会推迟几分之一秒。

TCP将保持它首部和数据的校验和。这是一个端到端的校验和，如果收到的报文段的校验和有差错，TCP将丢弃该报文段，同时不发送确认收到的消息，从而使发送端超时重发。

最可靠的方式就是只要得不到确认，就重新发送数据，直到得到确认为止。

TCP协议提供面向连接的服务，通过它建立的是可靠地连接
Socket 和 ServerSocket 类实现
服务端对于每一个连接都需要创建新的线程来处理

TCP 连接三次握手

请求—应答—再次确认

客户端发送：标志位和序号
服务器端发送：发送序号、确认序号、标识位
客户端发送：发送序号、确认序号、标志位

TCP 四次挥手

客户端发送： FIN 用来关闭客户端到服务端的数据传送
服务端发送：发送还需要发送的数据给客户端
服务端发送： FIN 用了关闭服务端到客户端的数据传送
客户端发送：发送确认序号给服务端，服务端停止，完成

四次挥手原因

服务端收到客户端的断开请求后，可以发送数据和确认码，这两部分分开发送，所以多一次。

UDP协议

使用UDP协议时，不需要建立连接，只需要知道对方的IP地址和端口号，就可以直接发数据包。但是，能不能到达就不知道了。

虽然用UDP传输数据不可靠，但它的优点是和TCP比，速度快，对于不要求可靠到达的数据，就可以使用UDP协议。

面向非连接的，属不可靠协议，UDP套接字在使用前不需要进行连接。
多个请求都放在一个消息队列中一次处理不需要创建新的线程
DatagrameSocket 和 DatagramPacket 类来实现，DatagramPacket 为 DatagramSocket 的 send 方法的参数和 receive 方法的返回值
UDP数据报文所能负载的最多数据，亦及一次传送的最大数据为65507个字节
DatagramPacket的内部消息长度值在接收数据后会发生改变，变为实际接收到的数据的长度值。
DatagramPacket的getData（）方法总是返回缓冲区的原始大小，忽略了实际数据的内部偏移量和长度信息。使用时应该制定 getData 的偏移量和长度

new String(dp_receive.getData(),dp_receive.getOffset(),dp_receive.getOffset() + dp_receive.getLength());

UDP程序在receive()方法处阻塞，直到收到一个数据报文或等待超时。由于UDP协议是不可靠协议，如果数据报在传输过程中发生丢失，那么程序将会一直阻塞在receive()方法处，这样客户端将永远都接收不到服务器端发送回来的数据，但是又没有任何提示。为了避免这个问题，我们在客户端使用DatagramSocket类的setSoTimeout()方法来制定receive()方法的最长阻塞时间，并指定重发数据报的次数，如果每次阻塞都超时，并且重发次数达到了设置的上限，则关闭客户端。

TCP 协议和 UDP 协议区别

速度、是否连接、传输可靠性、应用场合

0. 速度：TCP传输慢，UDP传输快，因为UDP不面向连接
1. 是否连接：面向连接和非连接，可靠与不可靠
2. 对系统资源的要求，TCP较多，UDP较少，TCP需要多个线程
3. UDP程序结构简单，客户端只需要发送接收即可，服务端只需要接收发送即可
4. 流模式和数据报模式，TCP传输使用流模式，UDP使用数据报模式，使用 DatagramePacket 传输数据
5. TCP保证数据正确性，UDP可能丢包，TCP保证数据顺序，UDP 不保证
6. TCP适合传输大量数据，UDP不会分片，不适合传输大量数据

HTTP 协议

HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写,是用于从万维网（WWW:World Wide Web ）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。处于应用层

HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等）。

HTTP 协议特点

简单快速，客户端向服务端请求时，只需传递方法和路径
灵活，HTTP 运行传输任意类型的数据对象，正在传输的类型由 Content-Type 标记即可
无连接，含义是限制每次连接只处理一个请求，服务器处理完客户端请求、并受到客户端应答后立即断开连接，节约传输时间
无状态，指对事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着后续处理需要前面的信息则必须重传，导致传输数据量增大。但是在服务器不需要先前信息时应答更快。

HTTP 的 URL

URL 是 URI 的具体实现形式

HTTP 的请求消息 Request

请求行第一部分：请求行，用来说明请求类型,要访问的资源以及所使用的HTTP版本.
请求头部第二部分：请求头部，紧接着请求行（即第一行）之后的部分，用来说明服务器要使用的附加信息
空行，请求头部后面的空行是必须的
请求数据，请求数据也叫主体，可以添加任意的其他数据。

POST / HTTP1.1
Host:www.wrox.com
User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.648; .NET CLR 3.5.21022)
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
Content-Length:40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

HTTP 的响应 Response

状态行，由HTTP协议版本号，状态码，状态消息三部分组成。
消息报头，用来说明客户端要使用的一些附加信息，Date:生成响应的日期和时间；Content-Type:指定了MIME类型的HTML(text/html),编码类型是UTF-8
空行，消息报头后面的空行是必须的
响应正文，服务器返回给客户端的文本信息。

HTTP/1.1 200 OK
Date: Fri, 22 May 2009 06:07:21 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8

HTTP 的状态吗

1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理
2xx: 成功，表示请求已被成功接收、理解、处理
3xx：重定向，302 缓存已修改，使用心得请求 304 缓存未修改，使用旧的
4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现
5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求

常见状态码

200 OK                        //客户端请求成功
400 Bad Request               //客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
401 Unauthorized              //请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用 
403 Forbidden                 //服务器收到请求，但是拒绝提供服务
404 Not Found                 //请求资源不存在，eg：输入了错误的URL
500 Internal Server Error     //服务器发生不可预期的错误
503 Server Unavailable        //服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常

HTTP 工作原理

客户端使用 TCP 连接服务端
客户端发送 HTTP 请求
服务端接受请求并返回 HTTP 响应
释放 TCP 连接
客户端解析返回内容

HTTP 请求方法

根据HTTP标准，HTTP请求可以使用多种请求方法。
HTTP1.0定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD方法。
HTTP1.1新增了五种请求方法：OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法。

最常用 GET POST PUT DELETE 对应查、改、增、删

GET     请求指定的页面信息，并返回实体主体。
HEAD     类似于get请求，只不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取报头
POST     向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。
PUT     从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。
DELETE      请求服务器删除指定的页面。
CONNECT     HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。
OPTIONS     允许客户端查看服务器的性能。
TRACE     回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。

GET 和 POST 区别

数据传输方式 GET 提交数据附在 URL 之后，使用 ? 和 & 符号连接；POST 提交数据在请求体中。GET，提交数据在地址栏中显示。POSt 不会显示
数据传输大小 HTTP 协议没有对传输数据及 URL 长度做限制。但是特定浏览器会限制 URL 长度。所以 GET 方式 URL 长度有限制，POST 对提交数据理论无限制
安全性 POST 的比 GET 安全性高

keep-alive

从 HTTP/1.1 起，默认都开启了 Keep-Alive,保持连接性，当进行一次 HTTP 请求之后，客户端和服务端之间用于传输 HTTP 数据的 TCP 连接不会关闭，如果客户端再次访问这个服务端，会继续使用这一条已经建立的链接，

Keep-Alive 不会永久保持链接，它有一个保持时间，可以在不同服务器软件中设定。

range

HTTP 区间请求时配置

心跳包

创建 TCP 连接，每隔一段时间客户端都向服务器端发送消息提示存活。

心跳包和轮询区别

心跳包采用 TCP Socket 长连接，不需要多次连接

轮询是每次都发送 HTTP 请求，每次都需要创建 TCP 连接，所以轮询对流量资源和电量的消耗更大

参考连接：
http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/14105457
http://www.jianshu.com/p/80e25cb1d81a