Socket请求和Http请求区别和场景

我们在开发过程中遇到http请求和socket请求。大部分前后交互都是通过http请求的方式，那socket请求怎么使用，什么情况下使用呢？

基本概念
http请求：基于http协议的soap协议，常见的http数据请求方式有get和post，web服务。
socket请求：实现服务器与客户端之间的物理连接，并进行数据传输。主要有TCP/UDP两个协议。Socket处于网络协议的传输层。
（1）、TCP：传输控制协议，面向连接的的协议，稳定可靠。在客户端和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。
（2）、UDP：广播式数据传输，UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快。
在这里插入图片描述
网络传输架构层面一般分为上图的7层，http协议在TCP/IP分层模型上处于应用层，需要从上向下依次经历所有的层面发送请求，在由下向上依次传输返回请求处理后的数据。socket请求是位于传输层面，所以在向下发送请求和返回数据都要相对http请求更短。应用层面大多都是http请求，大多是用户进行业务操作发起，一般使用B/S架构。传输层面一般非用户层面的一些业务处理比较多，C/S架构相对比较合适。

socket请求的优缺点:
优点：
传输数据为字节级，传输数据可自定义，数据量小。相应的移动端开发，手机费用低；
传输数据时间短，性能高；
适合C/S之间信息实时交互；
可以加密，数据安全性高；
缺点：
需要对传输的数据进行解析，转化为应用级的数据；
对开发人员的开发水平要求高；
相对于Http协议传输，增加了开发量；

http请求的优缺点:
优点：
基于应用级的接口使用方便；
要求的开发水平不高，容错性强；
缺点：
传输速度慢，数据包大。
如实现实时交互，服务器性能压力大；
数据传输安全性差；

注意：
HTTP协议：简单对象访问协议，对应于应用层，HTTP协议是基于TCP连接的。
tcp协议：对应于传输层；
ip协议：对应于网络层；
TCP/IP是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输；而HTTP是应用层协议，主要解决如何包装数据。
Socket是对TCP/IP协议的封装，Socket本身并不是协议，而是一个调用接口（API），通过Socket，我们才能使用TCP/IP协议。

两者的区别：
http连接：http连接就是所谓的短连接，即客户端向服务器端发送一次请求，服务器端响应后连接即会断掉；
socket连接：socket连接就是所谓的长连接，理论上客户端和服务器端一旦建立起连接将不会主动断掉；但是由于各种环境因素可能会使连接断开，比如说：服务器端或客户端主机down了，网络故障，或者两者之间长时间没有数据传输，网络防火墙可能会断开该连接以释放网络资源。所以当一个socket连接中没有数据的传输，那么为了维持连接需要发送心跳消息~~具体心跳消息格式是开发者自己定义的。

长连接
指在一个连接上可以连续发送多个数据包，在连接保持期间，如果没有数据包发送，需要双方发链路检测包。整个通讯过程，客户端和服务端只用一个Socket对象，长期保持Socket的连接。
短连接
短连接服务是每次请求都建立链接，交互完之后关闭链接
长连接与短连接的优势
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，如果每个操作都是短连接，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，下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。

适用场景：
Socket适用场景：网络游戏，银行交互，支付。
http适用场景：公司OA服务，互联网服务。

socket代码示例：
1、简单示例
服务端：

package socket.socket1.socket;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class ServerSocketTest {
public static void main(String[] args) {
try {
// 初始化服务端socket并且绑定9999端口
            ServerSocket serverSocket  =new ServerSocket(9999);
            //等待客户端的连接
            Socket socket = serverSocket.accept();
            //获取输入流
            BufferedReader bufferedReader =new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
           //读取一行数据
           String str = bufferedReader.readLine();
            //输出打印
            System.out.println(str);
        }catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
        }

}

}

客户端：

package socket.socket1.socket;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;

public class ClientSocket {
public static void main(String[] args) {
try {
Socket socket =new Socket("127.0.0.1",9999);
            BufferedWriter bufferedWriter =new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
            String str="你好，这是我的第一个socket";
            bufferedWriter.write(str);
        }catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
        }

}

}

启动服务端：可以看到在正常等待被连接
在这里插入图片描述
启动客户端：

启动客户端的同时发现服务端抛出异常

上诉服务断抛出异常，说明客户端请求服务端是成功的。问题的原因，首先我们需要了解。socket通信是阻塞的，他会在以下几个地方进行阻塞。第一个是accept方法，调用这个方法后，服务端一直阻塞在那里，直到有客户端连接进来。第二个是read方法，调用read方法也会进行阻塞。上诉的问题就是read方法阻塞。解决方法是客户端发送完成请求后需要bufferedWriter.flush();一下。
改进客户端请求代码：

package socket.socket1.socket;

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;

public class ClientSocket {
public static void main(String[] args) {
try {
Socket socket =new Socket("127.0.0.1",9999);
            BufferedWriter bufferedWriter =new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
            String str="你好，这是我的第一个socket";
            bufferedWriter.write(str);
            //刷新输入流
            bufferedWriter.flush();
            //关闭socket的输出流
            socket.shutdownOutput();
        }catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

        }
}
}

此时再看服务端：可以正常接收到数据
在这里插入图片描述

由于socket通信是阻塞式的，假设我现在有A和B两个客户端同时连接到服务端上，当客户端A发送信息给服务端后，那么服务端将一直阻塞在A的客户端上（就是我们上诉说的accept阻塞），通过while循环从A客户端读取信息，此时如果B给服务端发送信息时，将进入阻塞队列，直到A客户端发送完毕，并且退出后，B才可以和服务端进行通信。简单地说，我们现在实现的功能，虽然可以让客户端不间断的和服务端进行通信，与其说是一对一的功能，因为只有当客户端A关闭后，客户端B才可以真正和服务端进行通信，这显然不是我们想要的。

2、多线程时的socket通信
上面我们说到socket的accept方法是阻塞的，我们可以通过多线程来解决
服务端：

package socket.socket1.socket;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerSocketTest {
public static void main(String[] args)throws IOException {
// 初始化服务端socket并且绑定9999端口
            ServerSocket serverSocket  =new ServerSocket(9999);
            while (true){
//等待客户端的连接
                Socket socket = serverSocket.accept();
                //每当有一个客户端连接进来后，就启动一个单独的线程进行处理
                new Thread(new Runnable() {
@Override
                    public void run() {
//获取输入流,并且指定统一的编码格式
                        BufferedReader bufferedReader =null;
                        try {
bufferedReader =new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(),"UTF-8"));
                            //读取一行数据
                            String str;
                            //通过while循环不断读取信息，
                            while ((str = bufferedReader.readLine())!=null){
//输出打印
                                System.out.println("客户端说："+str);
                            }
}catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
                        }
}
}).start();
            }
}
}

客户端A和B代码相同如下：

package socket.socket1.socket;

import java.io.*;
import java.net.Socket;

public class ClientSocket {
public static void main(String[] args) {
try {
//初始化一个socket
            Socket socket =new Socket("127.0.0.1",9999);
            //通过socket获取字符流
            BufferedWriter bufferedWriter =new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
            //通过标准输入流获取字符流
            BufferedReader bufferedReader =new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in,"UTF-8"));
          while (true){
String str = bufferedReader.readLine();
              bufferedWriter.write(str);
              bufferedWriter.write("\n");
              bufferedWriter.flush();
          }
}catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
        }
}
}

客户端A启动
在这里插入图片描述
客户端B启动

服务端可以看到数据

说明我们可以通过服务端多线程的方式解决accpet阻塞的问题。
服务端代码改良，使用线程池

package socket.socket1.socket;

import java.beans.Encoder;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ServerSocketTest {
public static void main(String[] args)throws IOException {
// 初始化服务端socket并且绑定9999端口
        ServerSocket serverSocket =new ServerSocket(9999);
        //创建一个线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(100);
        while (true) {
//等待客户端的连接
            Socket socket = serverSocket.accept();
           Runnable runnable = () -> {
BufferedReader bufferedReader =null;
                try {
bufferedReader =new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "UTF-8"));
                    //读取一行数据
                    String str;
                    //通过while循环不断读取信息，
                    while ((str = bufferedReader.readLine()) !=null) {
//输出打印
                        System.out.println("客户端说：" + str);
                    }
}catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
                }
};
            executorService.submit(runnable);
        }
}
}