HTTP
HTTP 是基於請求響應式的,即通信只能由客戶端發起,服務端做出響應,無狀態,無連接。
無狀態:每次連接只處理一個請求,請求結束后斷開連接。
無連接:對於事務處理沒有記憶能力,服務器不知道客戶端是什么狀態。
以往實現即時通訊的手段:
輪詢:客戶端定時向服務器發送 Ajax 請求,服務器接到請求后馬上返回響應信息並關閉連接。
長輪詢:客戶端向服務器發送 Ajax 請求,服務器接到請求后 hold 住連接,直到有新消息才返回響應信息並關閉連接,客戶端處理完響應信息后再向服務器發送新的請求。
長連接:在頁面里嵌入一個隱蔵 iframe,將這個隱蔵 iframe 的 src 屬性設為對一個長連接的請求,服務器端就能源源不斷地往客戶端輸入數據。
Flash Socket:在頁面中內嵌入一個使用了 Socket 類的 Flash 程序 JavaScript 通過調用此 Flash 程序提供的 Socket 接口與服務器端的 Socket 接口進行通信,JavaScript 在收到服務器端傳送的信息后控制頁面的顯示。
webSocket
為什么需要webSocket
HTTP 協議有一個缺陷:通信只能由客戶端發起。
舉例來說,我們想了解今天的天氣,只能是客戶端向服務器發出請求,服務器返回查詢結果。HTTP 協議做不到服務器主動向客戶端推送信息。
這種單向請求的特點,注定了如果服務器有連續的狀態變化,客戶端要獲知就非常麻煩。我們只能使用"輪詢":每隔一段時候,就發出一個詢問,了解服務器有沒有新的信息。最典型的場景就是聊天室。
輪詢的效率低,非常浪費資源(因為必須不停連接,或者 HTTP 連接始終打開)。因此,工程師們一直在思考,有沒有更好的方法。WebSocket 就是這樣發明的。
WebSocket 協議在2008年誕生,2011年成為國際標准。所有瀏覽器都已經支持了。
它的最大特點就是,服務器可以主動向客戶端推送信息,客戶端也可以主動向服務器發送信息,是真正的雙向平等對話,屬於服務器推送技術的一種。
其他特點包括:
(1)建立在 TCP 協議之上,服務器端的實現比較容易。
(2)與 HTTP 協議有着良好的兼容性。默認端口也是80和443,並且握手階段采用 HTTP 協議,因此握手時不容易屏蔽,能通過各種 HTTP 代理服務器。
(3)數據格式比較輕量,性能開銷小,通信高效。
(4)可以發送文本,也可以發送二進制數據。
(5)沒有同源限制,客戶端可以與任意服務器通信。
(6)協議標識符是ws(如果加密,則為wss),服務器網址就是 URL。
Websocket使用和 HTTP 相同的 TCP 端口,可以繞過大多數防火牆的限制。默認情況下,Websocket協議使用80端口;運行在TLS之上時,默認使用443端口。
WebSocket與HTTP的關系
相同點
- 都是一樣基於TCP的,都是可靠性傳輸協議。
- 都是應用層協議。
不同點
- WebSocket是雙向通信協議,模擬Socket協議,可以雙向發送或接受信息。HTTP是單向的。
- WebSocket是需要握手進行建立連接的。
聯系
WebSocket在建立握手時,數據是通過HTTP傳輸的。但是建立之后,在真正傳輸時候是不需要HTTP協議的。
Socket
Socket 是操作系統提供的對於傳輸層(TCP / UDP)抽象的接口,是一個編程概念,而 Websocket 與 HTTP 一樣是一個成文的互聯網協議。
Socket是應用層與TCP/IP協議族通信的中間軟件抽象層,它是一組接口。在設計模式中,Socket其實就是一個門面模式,它把復雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket接口后面,對用戶來說,一組簡單的接口就是全部,讓Socket去組織數據,以符合指定的協議。
當兩台主機通信時,必須通過Socket連接,Socket則利用TCP/IP協議建立TCP連接。TCP連接則更依靠於底層的IP協議,IP協議的連接則依賴於鏈路層等更低層次。
webService
WebService是一種跨編程語言和跨操作系統平台的遠程調用技術。
跨編程語言和跨操作平台:就是說服務端程序采用java編寫,客戶端程序則可以采用其他編程語言編寫,反之亦然!
跨操作系統平台:則是指服務端程序和客戶端程序可以在不同的操作系統上運行。
遠程調用:就是一台計算機a上的一個程序可以調用到另外一台計算機b上的一個對象的方法,譬如,銀聯提供給商場的pos刷卡系統,商場的POS機轉賬調用的轉賬方法的代碼其實是跑在銀行服務器上。再比如,amazon,天氣預報系統,淘寶網,校內網,百度等把自己的系統服務以webservice服務的形式暴露出來,讓第三方網站和程序可以調用這些服務功能,這樣擴展了自己系統的市場占有率,往大的概念上吹,就是所謂的SOA應用。
從表面上看,WebService就是一個應用程序向外界暴露出一個能通過Web進行調用的API,把調用這個WebService的應用程序叫做客戶端,而把提供這個WebService的應用程序叫做服務端。從深層次看,WebService是建立可互操作的分布式應用程序的新平台,是一個平台,是一套標准。
WebService平台需要一套協議來實現分布式應用程序的創建。任何平台都有它的數據表示方法和類型系統。要實現互操作性,WebService平台必須提供一套標准的類型系統,用於溝通不同平台、編程語言和組件模型中的不同類型系統。Web service平台必須提供一種標准來描述Web service,讓客戶可以得到足夠的信息來調用這個Web service。最后,我們還必須有一種方法來對這個Web service進行遠程調用,這種方法實際是一種遠程過程調用協議(RPC)。為了達到互操作性,這種RPC協議還必須與平台和編程語言無關。
WebService平台技術
XML+XSD,SOAP和WSDL就是構成WebService平台的三大技術。
XML:
WebService采用HTTP協議傳輸數據,采用XML格式封裝數據(即XML中說明調用遠程服務對象的哪個方法,傳遞的參數是什么,以及服務對象的返回結果是什么)。XML是WebService平台中表示數據的格式。除了易於建立和易於分析外,XML主要的優點在於它既是平台無關的,又是廠商無關的。無關性是比技術優越性更重要的:軟件廠商是不會選擇一個由競爭對手所發明的技術的。
XML解決了數據表示的問題,但它沒有定義一套標准的數據類型,更沒有說怎么去擴展這套數據類型。例如,整形數到底代表什么?16位,32位,64位?這些細節對實現互操作性很重要。XML Schema(XSD)就是專門解決這個問題的一套標准。它定義了一套標准的數據類型,並給出了一種語言來擴展這套數據類型。WebService平台就是用XSD來作為其數據類型系統的。當你用某種語言(如VB.NET或C#)來構造一個Web service時,為了符合WebService標准,所有你使用的數據類型都必須被轉換為XSD類型。你用的工具可能已經自動幫你完成了這個轉換,但你很可能會根據你的需要修改一下轉換過程。
SOAP(Simple Object Access Protocol簡單對象訪問協議):
WebService通過HTTP協議發送請求和接收結果時,發送的請求內容和結果內容都采用XML格式封裝,並增加了一些特定的HTTP消息頭,以說明HTTP消息的內容格式,這些特定的HTTP消息頭和XML內容格式就是SOAP協議。SOAP提供了標准的RPC方法來調用Web Service。
SOAP協議 = HTTP協議 + XML數據格式
SOAP協議定義了SOAP消息的格式,SOAP協議是基於HTTP協議的,SOAP也是基於XML和XSD的,XML是SOAP的數據編碼方式。打個比喻:HTTP就是普通公路,XML就是中間的綠色隔離帶和兩邊的防護欄,SOAP就是普通公路經過加隔離帶和防護欄改造過的高速公路。
WSDL:
好比我們去商店買東西,首先要知道商店里有什么東西可買,然后再來購買,商家的做法就是張貼廣告海報。 WebService也一樣,WebService客戶端要調用一個WebService服務,首先要有知道這個服務的地址在哪,以及這個服務里有什么方法可以調用,所以,WebService務器端首先要通過一個WSDL文件來說明自己家里有啥服務可以對外調用,服務是什么(服務中有哪些方法,方法接受的參數是什么,返回值是什么),服務的網絡地址用哪個url地址表示,服務通過什么方式來調用。
WSDL(Web Services Description Language)就是這樣一個基於XML的語言,用於描述Web Service及其函數、參數和返回值。它是WebService客戶端和服務器端都能理解的標准格式。因為是基於XML的,所以WSDL既是機器可閱讀的,又是人可閱讀的,這將是一個很大的好處。一些最新的開發工具既能根據你的Web service生成WSDL文檔,又能導入WSDL文檔,生成調用相應WebService的代理類代碼。
WSDL文件保存在Web服務器上,通過一個url地址就可以訪問到它。客戶端要調用一個WebService服務之前,要知道該服務的WSDL文件的地址。WebService服務提供商可以通過兩種方式來暴露它的WSDL文件地址:1.注冊到UDDI服務器,以便被人查找;2.直接告訴給客戶端調用者。