1小时教你理解HTTP，TCP，UDP，Socket，WebSocket

谨以此文总结我站在iOS开发者角度对于以上关键词的形象理解，至于底层抽象的概念，别人用啥TCP/IP详解：卷一、卷二、卷三都讲不清楚，我也懒得浪费时间。前人栽树，后人乘凉，一个道理。

一、这一大堆关键词之间到底有啥区别？

有名字就有定义，理解的前提从来都是对定义有所了解。就好比现在让你形容一下梯形的定义，如果你不知道定义，你就可能把平行四边形当做特殊的梯形处理，也就有可能把TCP和Socket搞混，更加会纠结TCP连接与Socket连接以及HTTP的长/短连接之间到底有啥区别。

其实有了区别才好理解。但在这之前首先得理清一个概念，那就是OSI七层模型，以及所谓的五层模型，四层模型到底是什么鬼？

OSI七层模型是万能的国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连的理想标准，说白了理想和现实的差距就是七层模型和五层模型的差距。具体分类如下表：

七层模型	五层模型	四层模型
应用层
表示层	应用层	应用层
会话层
传输层	传输层	传输层
网络层	网络层	网络层
数据链路层	数据链路层	链接层/实体层
物理层	物理层

七层模型的上三层归为应用层即为TCP/IP五层模型，五层模型的下两层归为链接层或者说实体层即为四层模型。
也就是说，所谓的五层或者四层，其实可以认为是方便理解而形成的潜规则，而具体的实施肯定还是得根据七层的标准来。毕竟每一层都有每一层各自的功能，而为了完成每一层的功能，就需要大家遵守相关的规则，也就是协议。所以，对模型分层没必要太在意，五层也好，四层也罢，对于这些看不见摸不着的东西，你只要知道，互联网是分层的，来来去去加起来也就这么几层就够了。

那么，回到第一个问题，这一大堆关键词之间到底有啥区别？

• 从本质上来区分，HTTP，WebSocket，TCP，UDP，IP都是协议，而TCP/IP是不同协议的组合，你也可以称之为协议栈，协议族，TCP/IP模型等等都可以，你开心就行，反正都是虚无的不能吃的东西，都是为了完成对应功能而制定的统一规则。
  而Socket（套接字）才是真正能操作的东西。Socket的本质是API，是先人对TCP/IP协议族的抽象或者说封装，它就像一个门面，给你一个操作TCP/IP协议的入口，来建立Socket连接。值得一提的是，此Socket是指网络编程下的Socket，而不是Unix中的Socket。虽然概念相似，但是Unix中的Socket不是基于这些乱七八糟的协议，而是基于操作系统本身的文件系统。

• 从分层上来区分，HTTP，WebSocket是应用层协议，TCP，UDP是传输层协议，IP是网络层协议。

二、这些关键词之间具体有什么联系？

1.TCP和UDP

TCP是面向连接的一种传输控制协议。TCP连接之后，客户端和服务器可以互相发送和接收消息，在客户端或者服务器没有主动断开之前，连接一直存在，故称为长连接。特点：连接有耗时，传输数据无大小限制，准确可靠，先发先至。
UDP是无连接的用户数据报协议，所谓的无连接就是在传输数据之前不需要交换信息，没有握手建立连接的过程，只需要直接将对应的数据发送到指定的地址和端口就行。故UDP的特点是不稳定，速度快，可广播，一般数据包限定64KB之内，先发未必先至。

2.HTTP

HTTP是基于TCP协议的应用，请求时需建立TCP连接，而且请求包中需要包含请求方法，URI，协议版本等信息，请求结束后断开连接，完成一次请求/响应操作。故称为短连接。
而HTTP/1.1中的keep-alive所保持的长连接则是为了优化每次HTTP请求中TCP连接三次握手的麻烦和资源开销，只建立一次TCP连接，多次的在这个通道上完成请求/响应操作。
值得一提的是，服务器无法主动给客户端推送消息。

3.WebSocket

WebSocket也是一种协议，并且也是基于TCP协议的。具体流程是WebSocket通过HTTP先发送一个标记了 Upgrade 的请求，服务端解析后开始建立TCP连接，省去了HTTP长连接每次请求都要上传header的冗余，可以理解为WebSocket是HTTP的优化，但WebSocket不仅仅在Web应用程序上得到支持。

4.Socket连接和TCP连接

其实这就是一个文字游戏而已，建立Socket连接需要至少一对Socket（套接字），而创建Socket连接可以指定不同的传输层协议，即TCP或UDP，所以当采用TCP建立连接时，该Socket连接就视为一个TCP连接。而采用UDP则是无连接的。

5.Socket和WebSocket

这两个虽然名字差不多，但却是两个完全不同的概念，就好比Java和JavaScript一样毫无关系。Socket是一套协议封装后的接口，用于建立Socket连接，而WebSocket虽然是Html5的产物，但也不仅仅局限于浏览器的应用程序，许多语言都提供了WebSocket的支持，比如C，C++，Python等。

6.HTTP、WebSocket与TCP的关系

HTTP通信过程属于“你推一下，我走一下”的方式，客户端不发请求则服务器永远无法发送数据给客户端，而WebSocket则在进行第一次HTTP请求之后，其他全部采用TCP通道进行双向通讯。所以，HTTP和WebSocket虽都是基于TCP协议，但是两者属于完全不同的两种通讯方式。

能比较的都比较了，附上一张关系图强化理解。其实，如果不是专攻网络方面，作为一个程序猿，了解了不同的通讯方式及其对应的优缺点，就可以确定其应用的场景。而这些，就已经基本够用了。

HTTP-WebSocket-TCP关系图

如有理解纰漏的地方还请批评斧正。