网络编程 硬核知识点(1)

前言

android开发，只要你要向网络请求数据，那就绕不开网络编程，这部分其实有一些知识点是硬核，必须掌握的，如果概念模糊，那么像是OKHttp原理，基础socket编程，HTTPS原理这些高深的知识便不可能掌握得很牢靠.

但是，越是基础知识，学起来就越枯燥，这才是真正的干货，看完就忘的干货....
可有些公司面试还是会问，怎么办？
用有趣生动形象的记忆方式来记住核心知识，然后在用到的时候自己去发散思考，便能回答地八九不离十.

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干货列表

OSI七层模型 以及 TCP/IP四层模型
TCP建立连接三次握手
TCP断开连接四次挥手

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干货

OSI七层模型 以及 TCP/IP四层模型

先来一个比较僵硬的说法:
OSI是Open System Interconnection的缩写，意为开放式系统互联。[国际标准化组织]（ISO）制定了OSI模型，该模型定义了不同计算机互联的标准，是设计和描述计算机网络通信的基本框架。OSI模型把[网络通信]的工作分为7层，分别是[物理层]、[数据链路层]、网络层、[传输层]、[会话层]、[表示层]和[应用层]

WHAT? OSI ? ISO?什么玩意，七层？记不住啊亲。

其实，只要知道，OSI是大佬们制定的规则就行了，大佬们在发明网络之后，制定一个基本准则，那就是OSI七层模型，那只是一个准则而已，后人会不会完全按照这个准则，不一定。
那这个7层怎么去记？其实也简单，说上去是七层，但是还是有一定规律的。
我们知道，网络传输，离不开两个概念，软件和硬件，如果把这7层按照软硬件来划分，那就是下面这张图:

解读这张图：

OSI七层模型，从软件到硬件，其实就三个大方面，软件-软硬件中介-硬件，

软件层从上到下，应用层，表示层，会话层，三者的作用分别是:
应用层是提供最终的网络服务，是离用户最近的一层，那么，它这一层的规则，就必须是比较人性化的规则，但是人和机器的理解是不同的，人的规则要让机器明白，必须转化，于是就出现了表示层用来解析 应用层的规则。 而建立了规则是不够的，网络是不是连接成功，什么时候断了，得告诉用户，于是会话层出现了.

软硬件的中介：不必多说，软件硬件中间是有隔阂的，需要中间人传话。

硬件层：当网络数据到了硬件层，下一步就是通过硬件设备去传输。路由器，交换机，调制解调器，都是平时很熟悉的网络设备，分别对应 网络层，数据链路层，物理层。

如果有人对HTTP,TCP,IP三者之间的关系没有概念，相信这张图很清晰了。

三者分别处于 不同的层级，分别是应用层，传输层 和 网络互联层，加上最后的 主机到网络层，就组成了TCP/IP的四层模型。

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TCP建立连接三次握手

这一块经关键的2个问题：

1.TCP/IP建立连接时的三次握手，每一次都做了什么事情。
2.为什么是三次，不是2次或者4次。

回答第1个问题：三次握手，每一次都做了什么事情？
答： TCP/IP是基于CS架构的，
就好比你想撩你的女神？你是客户端，女神是服务端
第一次握手：你对女神发微信：在吗？
第二次握手，女神回复你，嗯..
第三次握手，你再给女神发：周末有时间吗?
就像上面这样，一次完整的连接需要3个步骤，第一次看看女神在不在线，第二次，女神告诉你她在线，第三次，你才能向女神提要求。
就这么简单？当然不是，上面只是比喻，下面的才是完整版:

三次握手.png

完整版解读如下：
起初，客户端服务端的连接都处于关闭状态，
流程开始，(图中的大写单词SYN,ACK都是信号值,小写seq ack都是序列号 )
1、客户端主动撩拨服务端，发送SYN和随机的seq过去（SYN是同步序列信号，seq是客户端生成的随机序列，注：这个序列号不能是固定的，假定这个值是固定的，那么在多次网络请求中，服务端就无法区分是哪一次客户端发来的请求）
2、服务器收到了客户端的SYN和seq之后， 就会给客户端回复应答，SYN设置为1，ACK设置为1，然后携带服务端的随机序列seq，还有回应的ack 值 为客户端seq+1(ack是响应序列，响应序列的值设定为客户端seq+1，是为了表示，这一次服务端的回应，是针对客户端的序列为seq的这次请求),此时，客户端已经是处于 established状态，表示已连接。
3、这个时候，客户端才确认服务端已经打开，那么 将ACK标志位 置为1，seq值置为服务端传过来的ack的值，ack值 置为 上一步服务端给的seq值+1，再回给服务端。服务端收到之后，也变成established状态，已连接。

走完这三步，客户端才正式给服务端发数据。

第二个问题：为什么是三次？
大前提：TCP协议是全双工的，也就是说，客户端向服务器发数据的同时，服务器也可以给客户端发数据。

答：三次握手，主要是在交换双方的ISN初始序列号
（概念：由于网络上传输数据，数据包可能很大，需要分段传输，这个ISN的值就是表示数据头的序列值，举个例子，客户端要向服务端发长度为1000的数据，分10次发，那么第一次就是0-99，开始的ISN序列就是0，下一次开始的ISN序列就是100，TCP是传输层协议，这里存在一个缓冲区，网络传输本身是不可靠的，不能保证先发的一定会先到，只有当接收的数据完整以后，数据才会规整，然后传给上面的应用层 ）。

如果只是两次握手，只有客户端告知服务端自己的ISN的话，只能确保客户端向服务端发送数据的可靠性,。如果是四次的话，其中一次ISN交换，可以与前面的第二次握手放在一起传递。

TCP断开连接四次挥手

建立连接需要三次握手，并且建立连接的发起者都是客户端，但是断开连接的时候，发起者就不一定了。双方都有权利要求分手.
下面以客户端要求分手为例：
看看四次挥手每一次都做了什么事：
第一次：客户端向服务端发送请求释放连接请求
第二次：服务端收到客户端的请求释放连接请求之后,回复：我同意你的释放连接请求
第三次：服务端发送请求释放连接
第四次：客户端收到服务端的请求释放连接之后，回复： 我同意你的释放连接请求
在客户端发了最后一次挥手之后，等待两个MSL(最大报文生存时间)，还没有收到服务端的回复，说明连接已经断开，这时候才关闭客户端连接。

结语

作为android开发，以上知识，精通很难，但是不能一脸懵逼一无所知。

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