Android技能树 — 网络小结(4)之socket/websocket/webservice

时间 2019-11-07

标签 android 技能网络小结 socket websocket webservice 栏目 Android 繁體版

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前言

介于本身的网络方面知识烂的一塌糊涂，因此准备写相关网络的文章，可是考虑所有写在一篇太长了，因此分开写，但愿你们能仔细看，最好能够指出个人错误，让我也能纠正。html

1.讲解相关的整个网络体系结构：web

2.讲解相关网络的重要知识点，好比不少人都听过相关网络方面的名词，可是仅限于听过而已，什么tcp ,udp ,socket ,websocket, http ,https ,而后webservice是啥，跟websocket很像，socket和websocket啥关系长的也很像，session,token,cookie又是啥。编程

Android技能树 — 网络小结(2)之TCP/UDPapi

Android技能树 — 网络小结(3)之HTTP/HTTPS浏览器

Android技能树 — 网络小结(4)之socket/websocket/webservice缓存

相关网络知识点小结- cookie/session/token（待写）bash

3.相关的第三方框架的源码解析，毕竟如今面试个大点的公司，okhttp和retrofit源码是必问的。服务器

Android技能树 — 网络小结(6)之 OkHttp超超超超超超超详细解析websocket

Android技能树 — 网络小结(7)之 Retrofit源码详细解析

正文

1. Socket

咱们在网络体系结构小结中提过，TCP/IP的体系结构图为

在传输层中为TCP和UDP，解决了数据之间的运输，可是咱们不多直接去调用TCP和UDP，好比咱们如今是要用TCP传输数据，你要写代码去进行TCP的三次握手链接和四次挥手断开等,并且可能还要考虑什么滑动窗口，累积确认、分组缓存、流量控制等？因此咱们正须要某个类，这个类帮咱们封装好了TCP的链接，传输，断开等一系列相关各种操做，是否是就很方便了。没错，这个类就是Socket。

Socket 即套接字，是应用层与 TCP/IP 协议族通讯的中间软件抽象层，表现为一个封装了 TCP / IP协议族的编程接口（API）

1.Socket不是一种协议，而是一个编程调用接口（API），属于传输层（主要解决数据如何在网络中传输）
2.即：经过Socket，咱们才能在Andorid平台上经过 TCP/IP协议进行开发
3.对用户来讲，只需调用Socket去组织数据，以符合指定的协议，便可通讯

关于Socket的使用，代码一搜一大把，这里我就快速经过，直接讲一下大体代码流程，咱们知道如今是为了把一个信息从一台设备到另一台设备，在网络体系结构小结中提过IP是用来肯定信息最后到哪一个目标设备，因此咱们必定要知道IP,到了目标设备后，目标设备可能开启了不少应用程序（多个进程），这时候怎么知道这个数据包到哪一个进程呢，这里也会涉及到端口，咱们日常写代码，有时候是否是会说某个端口被占用了。因此咱们同时除了ip还要知道端口。

因此初步是设备A的ip，设备A的端口,设备B的ip,设备B的端口，换成咱们日常的通俗说法就是客户端ip，客户端端口,服务端ip,服务端端口，外加上咱们的Socket用来操做TCP,同时也能够操做 UDP，因此同时还有一个协议。因此最终涉及到这5个元素，socket 经过这5个元素来肯定。

具体的Socket代码就很少说了：

客户端：

public class ClientSocket {
 public static void main(String args[]) {
    String host = "127.0.0.1";
    int port = 8919;
    try {
     Socket client = new Socket(host, port);
     Writer writer = new OutputStreamWriter(client.getOutputStream());
     writer.write("Hello From Client");
     writer.flush();
     writer.close();
     client.close();
    } catch (IOException e) {
     e.printStackTrace();
    }
  }
 
}
复制代码

服务端：

public class Server {
  public static void main(String args[]) {
  
    ServerSocket echoServer = null;
    String line;
    DataInputStream is;
    PrintStream os;
    Socket clientSocket = null;
    
    try {
      echoServer = new ServerSocket(9999);
    }
    catch (IOException e) {
      System.out.println(e);
    }
   
    try {
        clientSocket = echoServer.accept();
        is = new DataInputStream(clientSocket.getInputStream());
        os = new PrintStream(clientSocket.getOutputStream());
        // As long as we receive data, echo that data back to the client.
        while (true) {
         line = is.readLine();
         os.println(line);
        }
    } catch (IOException e) {
        System.out.println(e);
      }
    }
}
复制代码

看了代码，咱们发现Socket的一个很大的特色就是服务端和客户端能够相互传数据。这和咱们平时的网络交互差异挺大的，毕竟咱们日常访问后台接口，不多说后台忽然经过这个接口发个数据给客户端是吧，通常都是客户端主动发送接口请求，而后才能拿到相关数据。

2. WebSocket

咱们在上面的Socket的相关介绍能够看到，Socket是在运输层作了一层抽象层，是TCP/UDP 的 api工具类，因此Socket不算是应用层类，而咱们在相关网络知识点小结- http/https提过Http/Https是属于应用层的，而咱们的WebSocket也是属于应用层的。因此说WebSocket和Http/Https是同一层级的。

而咱们也常常看到不少所谓的Http与WebSocket的区别文章等，好比：

而咱们在上面介绍Socket的时候提过，Socket能够双向通讯，因此WebSocket也是能够双向通讯的,而在没有双向通讯的时候，用Http来进行双向通讯更多的是使用长轮询。

在WebSocket API还没有被众多浏览器实现和发布的时期，开发者在开发须要接收来自服务器的实时通知应用程序时，不得不求助于一些“hacks”来模拟实时链接以实现实时通讯，最流行的一种方式是长轮询。长轮询主要是发出一个HTTP请求到服务器，而后保持链接打开以容许服务器在稍后的时间响应（由服务器肯定）。为了这个链接有效地工做，许多技术须要被用于确保消息不错过，如须要在服务器端缓存和记录多个的链接信息（每一个客户）。虽然长轮询是能够解决这一问题的，但它会耗费更多的资源，如CPU、内存和带宽等，要想很好的解决实时通讯问题就须要设计和发布一种新的协议。 WebSocket 是伴随HTML5发布的一种新协议。它实现了浏览器与服务器全双工通讯(full-duplex)，能够传输基于消息的文本和二进制数据

WebSocket和长轮询之间的带宽消耗差别：

而WebSocket链接的时候，也会用到http，由于在最刚开始发出链接请求的时候，也是要借助于现有的HTTP协议，当链接成功后，其余时候直接基于TCP完成通讯。

1.首先，客户端发起http请求，通过3次握手后，创建起TCP链接；http请求里存放WebSocket支持的版本号等信息，如：Upgrade、Connection、WebSocket-Version等；
2.而后，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；
3.最后，客户端收到链接成功的消息后，开始借助于TCP传输信道进行全双工通讯。

固然若是只是了解大概的WebSocket和Http的区别，能够看这篇：WebSocket的原理，以及和Http的关系，用了通俗易懂的例子说明了，更加好记，可是并无说明具体的详细内容。

详细的能够看看这篇：【腾云阁】WebSocket 浅析

那咱们既然是安卓开发，那咱们怎么样使用WebSocket呢，我想如今不少人都应该网络请求这块使用的是Okhttp吧，虽然咱们平时就是用Okhttp作简单的http/https请求，但其实它也是支持WebSocket的，具体你们能够直接搜索相关文章

3. WebService

首先若是有人作过相关的 WebService 的话，就会以为大致上其实和日常的 http 请求差很少，都是发送一个请求，而后接受相应的返回数据，可能最直观的差异是日常咱们用 http 发送请求，接收到请求/响应报文中的请求体都是 JSON，而WebService用的是 XML 的形式。其实的确是这样，由于Webservice就是采用了基于http的soap协议传输数据，因此简单理解为soap=http+xml。由于用了xml以后，更加的通用性，对于跨平台跨应用来讲都更好的相互通讯解析。

XML+XSD,SOAP和WSDL就是构成WebService平台的三大技术。

咱们具体一项项来查看：

3.1 XML+XSD

WebService采用HTTP协议传输数据，采用XML格式封装数据（即XML中说明调用远程服务对象的哪一个方法，传递的参数是什么，以及服务对象的返回结果是什么）。XML是WebService平台中表示数据的格式。除了易于创建和易于分析外，XML主要的优势在于它既是平台无关的，又是厂商无关的。无关性是比技术优越性更重要的：软件厂商是不会选择一个由竞争对手所发明的技术的。

XSD又是什么呢，由于咱们日常写xml格式的内容，能够随便写，只要符合基本的xml格式就行，但实际上这样就没有一套标准的数据类型了。因此XML Schema(XSD)就是专门解决这个问题的一套标准。它定义了一套标准的数据类型，并给出了一种语言来扩展这套数据类型

3.2 SOAP

WebService经过HTTP协议发送请求和接收结果时，发送的请求内容和结果内容都采用XML格式封装，并增长了一些特定的HTTP消息头，以说明 HTTP消息的内容格式，这些特定的HTTP消息头和XML内容格式就是SOAP协议。SOAP提供了标准的RPC方法来调用Web Service。

因此 SOAP协议 = HTTP协议 + XML数据格式

3.3 WSDL

使用过WebService应该都知道这个，WebService务器端首先要经过一个WSDL文件来讲明有啥服务能够对外调用，服务是什么（服务中有哪些方法，方法接受的参数是什么，返回值是什么），服务的网络地址用哪一个url地址表示，服务经过什么方式来调用。

好比下面这个是国内手机号码归属地查询WEB服务：

并且提供了soap1.1/soap1.2/get/post 四种方式来调用获取：

可是实际上可能没有写的这么详细，就是给咱们一个WSDL，里面的内容是这样的：

这里有些人可能不知道怎么来读懂这个文件，其实很简单，咱们一步步来看：

咱们先找到相应的service:

咱们能够看到里面有soap1.1，soap1.2, http-get,http-post四种，咱们以soap1.2为例,咱们能够看到她后面binding = "tns:MobileCodeWSSoap12"，因此咱们查找相应的binding的值
咱们搜索到了MobileCodeWSSoap12后发现是：

因此咱们要继续跟踪下去，这下查找的是type="tns:MobileCodeWSSoap"
咱们搜索关键字：tns:MobileCodeWSSoap后发现的是：

咱们能够看到<wsdl:operation name="getMobileCodeInfo">，因此咱们知道方法名字叫getMobileCodeInfo,同时下面有 <wsdl:input message="tns:getMobileCodeInfoSoapIn"/> 和 <wsdl:output message="tns:getMobileCodeInfoSoapOut"/> 看字面意思就知道是输入参数和输出参数，而后继续对应关键字getMobileCodeInfoSoapIn和getMobileCodeInfoSoapOut搜下
搜到的结果为：

，而后继续跟踪getMobileCodeInfo和getMobileCodeInfoResponse。
最终看到了具体的输入参数和输出参数。

明显输入参数是mobileCode和userID，输出参数是getMobileCodeInfoResult，并且都是字符串类型。