彻底理解TCP/UDP、HTTP长链接、Websocket、SockJS/Socket.IO以及STOMP的区别和联系

TCP/UDP

经过《网络工程》的学习，咱们知道TCP/UDP是传输层协议，是应用层协议的基础。

对于编程的语言的学习，咱们一般须要掌握Socket编程，而真正理解Socket编程与TCP/UDP协议的关系，能够说是一个开发者从初级突破到中级的一个最好证实。

实际上Socket编程就是所谓的网络编程也就是基于TCP/UDP协议进行编程，就拿Java和TCP来讲：

• 对于BIO，TCP编程就是ServerSocket/Socket
• 对于NIO，TCP编程就是ServerSocketChannel/SocketChannel
• 对于AIO，TCP编程就是AsynchronousServerSocketChannel/AsynchronousSocketChannel

经过对ServerSocket进行封装，咱们能够实现本身的网络应用框架，例如：

名称	IO	可解析的协议
≤tomcat7	BIO	HTTP等
≥tomcat8	NIO	HTTP、Websocket等
Netty	NIO	TCP、HTTP、FTP、SMTP、Websocket等
Dubbo	基于Netty	dubbo

经过对Socket进行封装，咱们能够实现本身的客户端框架，例如：

名称	IO	可解析协议
OkHttp	BIO	HTTP、HTTPS
WebSocketClient	BIO/NIO	Websocket
WebClient	NIO	HTTP、HTTPS

Websocket

• 一般，应用层协议都是彻底基于网络层协议TCP/UDP来实现，例如HTTP、SMTP、POP3，而Websocket是同时基于HTTP与TCP来实现：
  • 先用带有 Upgrade:Websocket头Header的特殊HTTP request来实现与服务端握手HandShake;
  • 握手成功后，协议升级成Websocket，进行长链接通信；
  • 整个过程可理解为：小锤抠缝，大锤搞定。
• 为何不使用HTTP长链接来实现即时通信？事实上，在Websocket以前就是使用HTTP长链接这种方式，如Comet。可是它有以下弊端：
  • HTTP 1.1 规范中规定，客户端不该该与服务器端创建超过两个的 HTTP 链接， 新的链接会被阻塞。
  • 对于服务端来讲，每一个长链接都占有一个用户线程，在NIO或者异步编程以前，服务端开销太大。
• 为何不直接使用Socket编程，基于TCP直接保持长链接，实现即时通信？
  • Socket编程针对C/S模式的，而浏览器是B/S模式，浏览器无法发起Socket请求，正因如此， W3C最后仍是给出了浏览器的Socket----Websocket。

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SockJS/Socket.IO

HTML5规范中给出了原生的Websocket API，可是并非全部浏览器都完美支持，而当浏览器不支持Websocket时，应该自动切换成Ajax长轮询，SSE等备用解决方案。因此在实际开发中咱们一般采用封装了Websocket及其备用方案的库----SockJS或Socket.IO。

若是你使用Java作服务端，同时又刚好使用Spring Framework做为框架，那么推荐使用SockJS，由于Spring Framework自己就是SockJS推荐的Java Server实现，同时也提供了Java 的client实现。

若是你使用Node.js作服务端，那么毫无疑问你该选择Socket.IO，它本省就是从Node.js开始的，固然服务端也提供了engine.io-server-java实现。甚至你可使用 netty-socketio 注意：无论你使用哪种，都必须保证客户端与服务端同时支持。

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STOMP

STOMP(Simple (or Streaming) Text Orientated Messaging Protocol)一个简单的面向文本/流的消息协议。STOMP提供了可以协做的报文格式，以致于STOMP客户端能够与任何STOMP消息代理（Brokers）进行通讯，从而为多语言，多平台和Brokers集群提供简单且广泛的消息协做。

STOMP可用于任何可靠的双向流网络协议之上，如TCP和WebSocket。 虽然STOMP是面向文本的协议，但消息有效负载能够是文本或二进制。

STOMP是一种基于帧的协议，帧的结构是效仿HTTP报文格式，简洁明了。以下：

COMMAND
header1:value1
header2:value2

Body^@
复制代码

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STOMP over Websocket

STOMP over Websocket 是什么？

STOMP over Websocket 即，经过Websocket创建STOMP链接，也就是说在Websocket链接的基础上再创建 STOMP链接。

为何要使用STOMP over Websocket？

WebSocket协议定义了两种类型的消息，文本和二进制，但它们的内容是未定义的。

若是说Socket是C/S的TCP编程，同理Websocket就是Web（B/S）的TCP编程，因此须要在客户端与服务端之间定义一个机制去协商一个子协议——更高级别的消息协议，将它使用在Websocket之上去定义每次发送消息的类别、格式和内容，等等。

子协议的使用是可选的，但不管哪一种方式，客户端和服务器都须要就一些定义消息内容的协议达成一致。

因而，一般选择在Websocket协议上使用STOMP协议来定义内容格式。

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实现架构

• 服务端：Spring Websocket/SockJS + Spring Messaging（STOMP）+RabbitMQ （也能够不使用外部Broker那么Spring application则做为Broker）
• JS客户端：STOMP.js
• JS客户端文档：STOMP over Websocket
• Java（Android）客户端：StompProtocolAndroidViaWebsocket
• Spring支持：Spring STOMP
• RabbitMQ支持：RabbitMQ STOMP plugin DEMO：《会飞的污熊---集成WebSocket实时通讯》
• 若有疑问：《Spring Websocket+SockJS+STOMP实现即时通讯——系列文章》