一、概要
HTTP 协议：超文本传输协议，对应于应用层，用于如何封装数据。
TCP/UDP 协议：传输控制协议，对应于传输层，主要解决数据在网络中的传输。
IP 协议：对应于网络层，同样解决数据在网络中的传输。
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(套接字)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，才能使用TCP/IP协议。
传输数据的时候只使用 TCP/IP 协议(传输层)，如果没有应用层来识别数据内容，传输后的协议都是无用的。
应用层协议很多 FTP，HTTP，TELNET等，可以自己定义应用层协议。
web 使用 HTTP 作应用层协议，以封装 HTTP 文本信息，然后使用 TCP/IP 做传输层协议，将数据发送到网络上。
二、TCP/IP UDP是什么
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（WANs）设计的。
UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是属于TCP/IP协议族中的一种。
下面是他们三者的关系：
可以看出TCP/IP协议族包括传输层、网络层、链路层。
socket是一个接口，在用户进程与TCP/IP协议之间充当中间人，完成TCP/IP协议的书写，用户只需理解接口即可。
Linux等内部对TCP/IP底层进行一系列实现，比如、三次握手，四次挥手。
然后，对外又封装了一个API接口层，即socket，以供外界进行调用。
三、Socket是什么
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，
它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。
通信过程如下：
主机A的应用程序要能和主机B的应用程序通信，必须通过Socket建立连接，而建立Socket连接必须需要底层TCP/IP协议来建立TCP连接。
建立TCP连接需要底层IP协议来寻址网络中的主机。网络层使用的iP协议可以帮助我们根据IP地址来找到目标主机，但是一台主机上可能运行着多个应用程序，
如何才能与指定的应用程序通信就要通过端口号来指定。这样就可以通过Socket实例唯一代表一个主机上的一个应用程序的通信链路了。
建立通信链路
当客户端要与服务器端通信，客户端首先要创建一个Socket实例，操作系统将为这个Socket实例分配一个没有被使用的本地端口号，
并创建一个包含本地和远程地址、端口号的套接字数据结构，这个数据结构将一直保存在系统中直到这个连接关闭。
在创建Socket实例的构造函数正确返回之前，将要进行TCP的三次握手协议，TCP握手协议完成后，Socket实例对象将创建完成，否则将抛出IOException错误。
四、HTTP协议
HTTP（超文本传输协议）是利用TCP在两台电脑(通常是Web服务器和客户端)之间传输信息的协议。
客户端使用Web浏览器发起HTTP请求给Web服务器，Web服务器发送被请求的信息给客户端。
HTTP是短连接：客户端发送请求都需要服务器端回送响应。
请求结束后，主动释放链接，因此为短连接。
通常的做法是，不需要任何数据，也要保持每隔一段时间向服务器发送”保持连接”的请求。这样可以保证客户端在服务器端是”上线”状态。
HTTP连接使用的是”请求-响应”方式，不仅在请求时建立连接，而且客户端向服务器端请求后，服务器才返回数据。
五、长连接与短连接
5.1 什么是长连接、短连接
长连接：Client方与Server方先建立连接，连接建立后不断开，然后再进行报文发送和接收。这种方式下由于通讯连接一直存在。此种方式常用于P2P通信。
短连接：Client方与Server每进行一次报文收发交易时才进行通讯连接，交易完毕后立即断开连接。此方式常用于一点对多点通讯。C/S通信。
在HTTP/1.0中默认使用短连接。也就是说，客户端和服务器每进行一次HTTP操作，就建立一次连接，任务结束就中断连接。
当客户端浏览器访问的某个HTML或其他类型的Web页中包含有其他的Web资源（如JavaScript文件、图像文件、CSS文件等），
每遇到这样一个Web资源，浏览器就会重新建立一个HTTP会话。
而从HTTP/1.1起，默认使用长连接，用以保持连接特性。
使用长连接的HTTP协议，会在响应头加入这行代码：
Connection:keep-alive在使用长连接的情况下，当一个网页打开完成后，客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭，客户端再次访问这个服务器时，会继续使用这一条已经建立的连接。
Keep-Alive不会永久保持连接，它有一个保持时间，可以在不同的服务器软件（如Apache）中设定这个时间。
实现长连接需要客户端和服务端都支持长连接。
HTTP协议的长连接和短连接，实质上是TCP协议的长连接和短连接。
5.2 长连接与短连接的操作过程
短连接的操作步骤是：
建立连接——数据传输——关闭连接...建立连接——数据传输——关闭连接
长连接的操作步骤是：
建立连接——数据传输...（保持连接）...数据传输——关闭连接
5.3 HTTP协议与TCP/IP协议的关系
HTTP的长连接和短连接本质上是TCP长连接和短连接。
HTTP属于应用层协议，在传输层使用TCP协议，在网络层使用IP协议。
IP协议主要解决网络路由和寻址问题，
TCP协议主要解决如何在IP层之上可靠地传递数据包，使得网络上接收端收到发送端所发出的所有包，并且顺序与发送顺序一致。
TCP协议是可靠的、面向连接的。
5.4 长连接与短连接的使用时机
短连接多用于操作频繁，点对点的通讯，而且连接数不能太多的情况。每个TCP连接的建立都需要三次握手，每个TCP连接的断开要四次握手。
如果每次操作都要建立连接然后再操作的话处理速度会降低，所以每次操作后，下次操作时直接发送数据就可以了，不用再建立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，频繁的socket创建也是对资源的浪费。
Web网站的http服务一般都用短连接，因为长连接对于服务器来说要耗费一定的资源。
像web网站这么频繁的成千上万甚至上亿客户端的连接用短连接更省一些资源。试想如果都用长连接，而且同时用成千上万的用户，每个用户都占有一个连接的话，
可想而知服务器的压力有多大。所以并发量大，但是每个用户又不需频繁操作的情况下需要短连接。
总之：长连接和短连接的选择要根据需求而定。
长连接和短连接的产生在于client和server采取的关闭策略，具体的应用场景采用具体的策略，没有十全十美的选择，只有合适的选择。
5.5 HTTP协议长连接、短连接总结
长连接与短连接的不同主要在于client和server采取的关闭策略不同。
短连接在建立连接以后只进行一次数据传输就关闭连接，
而长连接在建立连接以后会进行多次数据数据传输直至关闭连接（长连接中关闭连接通过Connection：closed头部字段）。
二者关闭策略的不同，就产生了长连接的优点：
- 通过开启、关闭更少的TCP连接，节约CPU时间和内存
- 通过减少TCP开启引起的包的数目，降低网络阻塞。
二者所应用的具体场景不同。
短连接多用于操作频繁、点对点的通讯，且连接数不能太多的情况。数据库的连接则采用长连接。
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