Tcp Http WebSocket全家桶解析

首先捋一下总的关系：Http协议和WebSocket协议都是创建在Tcp协议之上的应用层协议。

TCP协议

下面这张图能够表明Tcp的三次握手过程，以及它相较于UDP“可靠性保证”的由来。

1. 首先客户端(Client)请求创建链接，因此SYN=1，因为TCP规定SYN=1时不能携带数据，但要消耗一个序号，因此Client随机取一个初始序号seq=(这里没有什么响应，so跟ACK没啥关系，认为ACK=0)
2. 服务器(Server端)收到请求后做出了响应，向Client发送确认，因此SYN=1, ACK=1，同时同理随机取一个序号seq=y。目前Server端收到了x序号的数据，so它还告诉Client：但愿下次给我发送包的序号是x+1，因此ack=x+1
3. Client收到确认后还需再次发送确认，同时携带要发送给Server的数据：ACK=1, seq=x+1, ack= y+1；由于有 响应 动做，因此ACK=1(由于要携带发送的数据，因此这儿没SYN什么事)。由于(2)中Server 已经告诉了此次它想收到包的初始序列号是x+1，因此初始序号为seq=x+1。又由于Client到 y为止的全部数据都已正确收到了，准备接收序列号为y+1的包，因此ack=y+1

这就是一个比较完整的三次握手过程

为何不能改为两次握手？
有人会困惑为何要进行三次握手呢（两次确认）？这主要是为了防止已失效的请求链接报文突然又传送到了，从而产生错误。
假定A向B发送一个链接请求，因为一些缘由，致使A发出的链接请求在一个网络节点逗留了比较多的时间。此时A会将此链接请求做为无效处理 又从新向B发起了一次新的链接请求，B正常收到此链接请求后创建了链接，数据传输完成后释放了链接。若是此时A发出的第一次请求又到达了B，B会觉得A又发起了一次链接请求，若是是两次握手：此时链接就创建了，B会一直等待A发送数据，从而白白浪费B的资源。 若是是三次握手：因为A没有发起链接请求，也就不会理会B的链接响应，B没有收到A的确认链接，就会关闭掉本次链接。

Http协议

HTTP协议使用的是请求-应答通讯模式，因此它也是无状态协议，数据传输完成后就断开链接，避免了资源的无效占用。基于TCP/IP协议“尽可能”保证数据的送达。同时header采用明文传输：这是一把双刃剑，在带给开发者便利的同时，也会致使相应的风险。

WebSocket协议

WebSocket 是一种双向通讯协议，在创建链接后，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 同样。WebSocket 须要相似 TCP 的客户端和服务器端经过握手链接，链接成功后才能相互通讯。

链接过程 —— 握手过程

1. 浏览器、服务器创建TCP链接，三次握手。这是通讯的基础，传输控制层，若失败后续都不执行。
2. TCP链接成功后，浏览器经过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，一样采用HTTP协议回馈数据。
4. 当收到了链接成功的消息后，经过TCP通道进行传输通讯。

HTTP 客户端与服务器的交互
WebSocket 请求响应客户端服务器交互
能够看到，相较于传统Http的请求应答模式，WebSocket 是相似 Socket 的 TCP 长链接的通信模式，一旦 WebSocket 链接创建后，后续数据都以帧序列的形式传输。在客户端断开 WebSocket 链接或 Server 端断掉链接前，不须要客户端和服务端从新发起链接请求。WebSocket能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通信，它创建在 TCP 之上，同 HTTP 同样经过 TCP 来传输数据。

WebSocket和 HTTP 最大不一样是：
HTTP协议是非持久化的，单向的网络协议，在创建链接后只容许浏览器向服务器发出请求后，服务器才能返回相应的数据。这样的方法最明显的缺点就是须要不断的发送请求，并且一般HTTP request的Header是很是长的，为了传输一个很小的数据 须要付出巨大的代价，是很不合算的，占用了不少的带宽。会致使过多没必要要的请求，浪费流量和服务器资源，每一次请求、应答，都浪费了必定流量在相同的头部信息上。
然而WebSocket的出现能够弥补这一缺点。在WebSocket中，只须要服务器和浏览器经过HTTP协议进行一个握手的动做，而后单独创建一条TCP的通讯通道进行数据的传送。
不一样点

1. WebSocket是双向通讯协议，模拟Socket协议，能够双向发送或接受信息。HTTP是单向的。
2. WebSocket是须要握手进行创建链接的。

相同点

1. 都是同样基于TCP的，都是可靠性传输协议。
2. 都是应用层协议。

 联系

WebSocket在创建握手时，数据是经过HTTP传输的。可是创建以后，在真正传输时候是不须要HTTP协议的。