HTTP长链接、短连接、烧脑啊

Love The Way You Lie 2023-10-06 21:24 4阅读 0赞

### TCP/IP ###

#### TCP/IP是协议组，分为三个层次： ####

*  网络层
 *  传输层
 *  应用层。

#### 在网络层有： ####

*  IP协议
 *  ICMP协议
 *  ARP协议
 *  RARP协议
 *  BOOTP协议

#### 在传输层中有： ####

*  TCP协议
 *  UDP协议

#### 在应用层有： ####

TCP包括:

*  FTP协议
 *  HTTP协议
 *  TELNET协议
 *  SMTP协议

UDP包括：

*  DNS协议
 *  TFTP协议

### 短连接 ###

`流程`：连接->传输数据->关闭连接

HTTP是无状态的，浏览器和服务器每进行一次HTTP操作，就建立一次连接，但任务结束就中断连接。

也可以这样说：短连接是指`SOCKET`连接后发送后接收完数据后`马上断开连接`。

### 长连接 ###

`流程`：连接 -> 传输数据 -> 保持连接 -> 传输数据 -> 。。。-> 关闭连接。

长连接指建立SOCKET连接后不管是否使用都保持连接，但安全性较差。

### http的长连接 ###

HTTP也可以建立长连接的，使用`Connection:keep-alive`，HTTP 1.1默认进行长连接。

HTTP1.1 和 HTTP1.0 相比较而言，最大的区别就是增加了长连接支持(貌似最新的 http1.0 可以显示的指定 keep-alive)，但还是无状态的，或者说是不可以信任的。

### 什么时候用长连接，短连接？ ###

长连接多用于操作频繁，点对点的通讯，而且连接数不能太多情况。

每个TCP连接都需要三步握手，这需要时间，如果每个操作都是先连接，再操作的话那么处理速度会降低很多。

所以每个操作完后都不断开，次处理时直接发送数据包就OK了，不用建立TCP连接。

例如：数据库的连接用长连接， 如果用短连接频繁的通信会造成socket错误，而且频繁的socket 创建也是对资源的浪费。

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而像WEB网站的http服务一般都用短链接，因为长连接对于服务端来说会耗费一定的资源。

而像WEB网站成千上万甚至上亿客户端的频繁连接，用短连接会更省一些资源，如果用长连接，而且同时有成千上万的用户，如果每个用户都占用一个连接的话，那可想而知吧。

所以并发量大，但每个用户无需频繁操作情况下需用短连好。

总之，长连接和短连接的选择要视情况而定。

### 数据发送接收方式 ###

#### 异步 ####

报文发送和接收是分开的，相互独立的，互不影响。这种方式又分两种情况：

*  `异步双工`：接收和发送在同一个程序中，由两个不同的子进程分别负责发送和接收
 *  `异步单工`：接收和发送是用两个不同的程序来完成。

#### 同步 ####

报文发送和接收是同步进行，既报文发送后等待接收返回报文。

同步方式一般需要考虑超时问题，即报文发出去后不能无限等待，需要设定超时时间，超过该时间发送方不再等待读返回报文，直接通知超时返回。

在长连接中一般是没有条件能够判断读写什么时候结束，所以必须要加长度报文头。读函数先是读取报文头的长度，再根据这个长度去读相应长度的报文。

### Socket是什么 ###

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（TCP/IP是协议，Socket是他们的具体实现和对外api）。

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。

![图片][5937d8aa55ed73494a9c552a12e23665.png]

#### Socket 通信示例 ####

![c1efbedb20a1473e93f98c7bf2b17978.gif][]

主机 A 的应用程序要能和主机 B 的应用程序通信，必须通过 Socket 建立连接，而建立 Socket 连接必须需要底层 TCP/IP 协议来建立 TCP 连接。

建立 TCP 连接需要底层 IP 协议来寻址网络中的主机。

我们知道网络层使用的 IP 协议可以帮助我们根据 IP 地址来找到目标主机，但是一台主机上可能运行着多个应用程序，如何才能与指定的应用程序通信就要通过 TCP 或 UPD 的地址也就是端口号来指定。

这样就可以通过一个 Socket 实例唯一代表一个主机上的一个应用程序的通信链路了。

### 建立通信链路(有点烧脑，可绕过) ###

当客户端要与服务端通信，客户端首先要创建一个 Socket 实例，操作系统将为这个 Socket 实例分配一个没有被使用的本地端口号，并创建一个包含本地和远程地址和端口号的套接字数据结构。

这个数据结构将一直保存在系统中直到这个连接关闭。在创建 Socket 实例的构造函数正确返回之前，将要进行 TCP 的三次握手协议，TCP 握手协议完成后，Socket 实例对象将创建完成，否则将抛出 IOException 错误。

与之对应的服务端将创建一个 ServerSocket 实例，ServerSocket 创建比较简单只要指定的端口号没有被占用，一般实例创建都会成功，同时操作系统也会为 ServerSocket 实例创建一个底层数据结构，这个数据结构中包含指定监听的端口号和包含监听地址的通配符，通常情况下都是“\*”即监听所有地址。

之后当调用 accept() 方法时，将进入阻塞状态，等待客户端的请求。当一个新的请求到来时，将为这个连接创建一个新的套接字数据结构，该套接字数据的信息包含的地址和端口信息正是请求源地址和端口。

这个新创建的数据结构将会关联到 ServerSocket 实例的一个未完成的连接数据结构列表中，注意这时服务端与之对应的 Socket 实例并没有完成创建，而要等到与客户端的三次握手完成后，这个服务端的 Socket 实例才会返回，并将这个 Socket 实例对应的数据结构从未完成列表中移到已完成列表中。所以 ServerSocket 所关联的列表中每个数据结构，都代表与一个客户端的建立的 TCP 连接。

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