漫谈Socket

Z时代
2024-01-10
分类：综合

在我看来，计算机与互联网技术发展到现在，实现了各种各样的应用，但本质上，计算机能提供的服务大致就下面几点：

1、计算

2、存储

3、通信

我们使用任何编程语言，无论是汇编语言，还是诸如Java这样的高级语言，都是在和计算机交流，告诉它帮助我们完成上面的工作。我们使用if else，for循环，这可以认为是在完成计算工作；使用fopen、fwrite可以认为是在完成存储工作；那么，我们如何让计算机通信呢？

这个问题并不难回答，做web开发的朋友，每天都在使用计算机通信：发起Http请求，连接MySQL服务器，连接Redis服务器，这些都是在通信。如果你问，如何发起一个Http请求，几乎每个人都会脱口而出：用cURL。没错，发起Http请求就是这么简单：

curl https://www.oschina.net

我们用一行代码就完成了计算机通信，但是如果深入研究，就发现完成这样的计算机通信远远不像看起来那么简单。cURL库封装了太多细节，我们如果停留在使用它的层面上，那么对计算机通信的理解实在太浅了，也失去了更多探索的机会。

事实上，现阶段大部分计算机通信都建立在TCP连接上。 UDP连接虽然也有，但是很少了。上面提到的Http连接、MySQL连接、Redis连接，他们被称为应用层协议，但无一例外是使用TCP连接（被称为运输层通信协议）。虽然应用层的协议不一样，但运输层的通信协议却是一致的。有个很形象的例子来比喻：无论是顺丰还是申通、圆通、中通快递，虽然邮寄的方式各有不同，但最终都是通过飞机、铁路、公路等方式来运输邮件。

HTTP协议与TCP协议的关系

如何建立TCP连接呢？如何用我们熟悉的编程语言来建立TCP连接呢？这个时候Socket就上场了，Socket就是这样一组API，来建立TCP连接并完成数据的传输。几乎所有编程语言都实现了Socket API，这应该是编程语言具备的一项基本功能，就像每一部手机都能打电话和发短信一样。一旦TCP连接建立，我们就可以让计算机之间进行“通话”了，至于是使用Http协议、MySQL协议，还是Redis协议，就要看计算机之间的约定了。就好比我们打电话，电话接通了，是使用普通话还是粤语，就要看你的电话打给谁了。

我们再回过头来解析一下cURL是如何发起Http连接的。它必然是按照以下的流程：

1、使用Socket API建立TCP连接

socket_create(); // 伪代码，仅用于示范流程

2、发送HTTP请求报文

GET / HTTP/1.1 Host:www.oschina.net

3、接收HTTP响应报文

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html<html><head></head><body>网页内容</body></html>

4、关闭连接

socket_close(); // 伪代码

其实，计算机通信的过程和打电话很像。

拨号-->对方接通（TCP连接建立）-->选择语言（应用层协议)-->详细通话-->结束通话（关闭TCP连接）。

无论是发起Http连接、还是MySQL连接、Redis连接，都是上面的流程，无非就是应用层协议不一样。就好比打电话给中国人、美国人，使用的语言是不同的，否则就无法顺利完成通话（通信）了。

今天的主题主要是为了说明Socket的含义和计算机通信的本质，当然这并不是真正的“本质”，我们只是到了运输层，比经常关注的应用层更深入了一层。相信大家看完应该对Socket有了一个比较清晰的认识，后面我会继续分享Socket编程的相关内容。

漫谈Socket

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