Socket、Websocket

讲到socket与 websocket 首先要讲软件通信过程 软件通信有七层结构（osi模型）中由协议套协议最终组成最高级应用层协议（http等等），下三层结构偏向与数据通信，上三层更偏向于数据处理，中间的传输层则是连接上三层与下三层之间的桥梁，每一层都做不同的工作，上层协议依赖与下层协议。 七层结构的最主要功能就是帮助不同系统的主机在不同的网络中进行数据传输。 数据传输层：tcp、udp协议，tcp协议依赖互联网协议（ip协议）

一、Socket

Socket是什么呢？

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。

Socket其实并不是一个协议。它工作在 OSI 模型会话层（第5层），是为了方便大家直接使用更底层协议（一般是TCP或UDP）而存在的一个抽象层。Socket更像是一种网络编程的概念，是抽象出来的。Socket又分为UDP和TCP Socket. 当两台主机通信时，必须通过Socket连接，Socket则利用TCP/IP协议建立TCP连接。TCP连接则更依靠于底层的IP协议，IP协议的连接则依赖于链路层等更低层次。

一般我们用TCP Socket稍多先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

Socket抽象层示意图

二、Websocket

WebSocket protocol 是HTML5一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信(full-duplex)。一开始的握手需要借助HTTP请求完成。 

WebSocket 是为了满足基于 Web 的日益增长的实时通信需求而产生的。在传统的 Web 中，要实现实时通信，通用的方式是采用 HTTP 协议不断发送请求。但这种方式即浪费带宽（HTTP HEAD 是比较大的），又消耗服务器 CPU 占用（没有信息也要接受请求）。

WebSocket API是HTML5标准的一部分， 但这并不代表 WebSocket 一定要用在 HTML 中，或者只能在基于浏览器的应用程序中使用。实际上，许多语言、框架和服务器都提供了 WebSocket 支持。

连接过程 —— 握手过程

1. 浏览器、服务器建立TCP连接，三次握手。这是通信的基础，传输控制层，若失败后续都不执行。

2. TCP连接成功后，浏览器通过HTTP协议向服务器传送WebSocket支持的版本号等信息。（开始前的HTTP握手）

3. 服务器收到客户端的握手请求后，同样采用HTTP协议回馈数据。

4. 当收到了连接成功的消息后，通过TCP通道进行传输通信。

WebSocket与HTTP的关系

相同点

1. 都是一样基于TCP的，都是可靠性传输协议。

2. 都是应用层协议。

不同点

1. WebSocket是双向通信协议，模拟Socket协议，可以双向发送或接受信息。HTTP是单向的。

2. WebSocket是需要握手进行建立连接的。

 联系

WebSocket在建立握手时，数据是通过HTTP传输的。但是建立之后，在真正传输时候是不需要HTTP协议的。

三、Socket与WebSocket区别

Socket是传输控制层协议，WebSocket是应用层协议。

WebSocket 是 HTML5 一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信，能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通讯，它建立在 TCP 之上，同 HTTP 一样通过 TCP 来传输数据，但是它和 HTTP 最大不同是：

WebSocket 是一种双向通信协议，在建立连接后，WebSocket 服务器和 Browser/Client Agent 都能主动的向对方发送或接收数据，就像 Socket 一样；

WebSocket 需要类似 TCP 的客户端和服务器端通过握手连接，连接成功后才能相互通信。