關於socket的困惑？？？

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「」socket是一種"打開—讀/寫—關閉"模式的實現，伺服器和客戶端各自維護一個"文件"，在建立連接打開後，可以向自己文件寫入內容供對方讀取或者讀取對方內容，通訊結束時關閉文件。「」

這就是說，客戶端和伺服器各有一個socket,伺服器的socket保持監聽的狀態，客戶端的socket可以在send()裡面寫入東西，然後在伺服器對應的socket接到客戶端socket傳來的請求和內容，進行讀取，和對應的寫入響應。那也就是說,socket就是應用層和傳輸層之間的一個抽象，它的一組封裝了的tcp的介面，通過調用這些介面的api就可以實現網路通訊而不用那些原始的繁雜的操作。
那我想，我們平時瀏覽器和伺服器交互，無論是地址欄直接寫url,還是ajax,還是form表單提交，還是a標籤，還是window.location.href 這些，不都是直接寫一個url基本就可以實現了，好像也沒有那些繁雜的操作呀？這些操作比如說直接地址欄寫個url回車獲取頁面和socket有關係嗎？socket具體什麼時候會用到呢？什麼時候需要具體寫socket api進行編程呢？

首先我想說的是，題主的思考、理解是對的，甚至超過大多數人對Socket的理解，這裡先為題主贊一記，提出了一個我經常思索，經常翻書的經典問題，今天分享一下我對這個話題的理解。

凡是對文件操作過的同學，都應該知道，讀取/寫入一個文件通常會有以下操作：

1）
文件handler = Open(文件絕對路徑，文件名稱）

2）
Read(文件handler）or

Write(文件handler，改寫內容)

3）
Close(文件handler）

全球億億萬萬用戶通過文件瀏覽器，打開/修改文件的動作，最後都會轉化為以上三個API函數，但是99%+以上的用戶無需關心這些抽象的函數，因為文件瀏覽器已經提供了圖形界面給用戶，用戶只需左鍵單擊、雙擊即可完成。

這是操作系統內核給應用程序（比如文件瀏覽器，當然還有千千萬萬用戶程序）提供的介面函數，如果沒有這些介面函數，應用程序則需要和硬碟控制器打交道，要在程序里實現非常多的代碼，來讀取扇區中的數據，應用程序的程序員要精通這些底層硬體操作，這不是一個科學的流程。

需要操作系統將這些繁雜的工作全部攬下，把底層操作抽象為一個個用戶友好的介面函數，這樣應用程序的編製就非常簡單明了。

熟悉Socket 編程的同學，看到文件操作會大吃一斤，原來和socket 編程是如此地相似，請看：

1）
socket_handler= Socket(, , Destination IP/ Port)

2)
Send(socket_handler，Data）or
Recv(socket_handler，size)

3)
Close(socket_handler)

只要有一點編程基礎的同學，編寫個socket通信絕對沒有問題。

這些socket函數是操作系統內核將「TCP/IP協議棧 + 底層網卡」抽象出來的一個個用戶友好的函數，用於操縱本地的「TCP/IP協議棧 + 底層網卡」與遠端的伺服器/主機完成通信的任務。

題主提到了http是否可以不使用TCP socket，是否可以直接調用網卡的介面函數，自己將http請求打包好發給網卡？可以的，一點問題沒有，但至少需要源IP、目的IP，否則如何跨越Internet到達對端？好，現在達成了共識，至少還需要IP地址，意味著應用程序發給網卡的數據至少有IP + http了。

但如何保證「IP + http」在傳輸過程中不丟、不亂序，如何知道對端一定是活著的（在線），IP是不夠智能的，只會簡單運送，無法解決丟包重傳、重新排序、流量控制等複雜的動作，所以我們還需要在http里實現可靠傳輸，時刻盯著自己發出的包，超時就重傳；對數據包編號，可以根據編號來對亂序的包重新排序，同學們，這些功能是否似曾相識？因為這就是TCP份內的事，既然已經有了這個簡單易行的工具，為何要重開爐灶？另外TCP協議有N多程序猿的貢獻，經歷了全球億萬萬用戶的考驗，性能、可靠性可能要比私有的實現更好、更快、更強！

如果想通過socket操縱Ethernet 、IP、TCP里的一些協議欄位，如 Source MAC、ToS、TTL、TCP Option，也是可以的，需要調用Raw Socket即可。

用socket 實現http, 你的疑惑就解決了，看太多書，不與寫幾行代碼。

樓主首先要了解tcp/ip協議族。我們在瀏覽器瀏覽網頁時是使用的HTTP協議。HTTP是應用層協議，其本質也是一個TCP。
至於為什麼你沒有處理socket就能上網了，。這個很好理解。因為瀏覽器幫你做了。請注意區分用戶和程序員的區別。作為用戶，我們使用網路產品，比如瀏覽器，比如聊天軟體，比如網遊客戶端。其中都有socket的處理，但是你不能指望用戶去操作這些。
不論是你說的地址欄輸入URL，還是js的location。其本質都是因為有瀏覽器。表徵一個socket就是ip以及埠。在地址欄輸入的URL，經過DNS，會解析出ip ，而埠通常就是HTTP的80以及HTTPS的443，另外你也可以顯式指定埠。
另外樓主問什麼時候使用socket API編程。最顯而易見的就是瀏覽器（或其他網路客戶端）和web伺服器的開發者。另外還有很多需要自定義通信協議的地方，比如企業內部的後台通信。
當然通常這些工作在企業內部只有少數人參與，進行通信框架的開發。大多數人都是使用框架編寫業務邏輯。

遠程文件不好理解，咱們就拿本地文件來理解。

你平常讀磁碟上的文件，沒有指定讀哪個塊，而是根據文件名去找內容。這是因為編程語言在磁碟讀取 API 上為你封裝了文件 API。

其實本地文件系統也有很多層。首先是磁碟上的物理塊，然後他們封裝為控制塊（inode）和數據塊，然後它們又封裝成了文件。

遠程也是如此。因為 HTTP 協議在 TCP 基礎上實現，編程語言就把 Socket API 給你封裝成了 Web API，你自然就不用管那些那些東西了。

你對Socket的理解有誤，以及你對網路模型的理解有誤，你所引用的文字的描述也不甚清楚，雖然不能說錯，但是卻沒有指明關鍵點即Socket運作在何種層面上。

首先複習一下網路分層模型：

應用層

表達層

會話層

-----------------------上三層現在基本被統一，不需要加以嚴格區分，可以統稱為應用層

傳輸層

-----------------------規定如何傳輸數據

網路層

-----------------------規定如何將數據正確傳輸到目標

鏈路層

-----------------------規定如何建立、保持和釋放網路中的數據單元

物理層

-----------------------規定如何構建物理數據通路

Socket是從應用層直到網路層的一個縱向的封裝，根據不同的模式來在不同層面上運行。

當我們需要實現應用層的協議時（HTTP/FTP/DNS等），我們建立基於傳輸層的Socket（SOCK_STREAM或Sock_DRAM），即指定該協議運行於哪種傳輸層協議之上。

當我們需要實現傳輸層的協議時（TCP/UDP等）或者更低層級（如網路層），我們建立基於鏈路層的Socket（SOCK_RAW）

你所提到的東西，比如輸入url，是應用層之上高層實現，和SOCKET中間至少隔了一大層，有可能隔了更多層。

舉個例子，當你輸入url的時候，系統到底都做了些什麼呢？

1. 調用DNS，把這個URL解析為IP地址

2. 應用層(HTTP等)決定發送的數據包的格式和內容，下放給傳輸層

3. 傳輸層將包拆封成若干幀，根據傳輸層協議，將各幀下放給網路層

4. 網路層解析IP地址，尋找合適的發送目標，下方給鏈路層

5. 鏈路層定位正確的目標單元，將數據簇下方給物理層

6. 物理層將數據轉化為光/電信號，發送給目標單元

7. 目標單元接受信號，合併成數據，上傳給鏈路層

8. 鏈路層合併數據簇，上傳給網路層

9. 網路層檢查地址，如果自己不是目標地址，重複步驟4，否則繼續

10. 如果自己是目標地址，上傳給傳輸層，

11. 傳輸層檢查數據幀頭，確保數據是正確按順序接受且無遺失，在接受到全部幀後合併成完全數據包，上傳給應用層

12. 應用層解析數據包，執行數據包要求的指令

13. 執行完成，生成回包，重複步驟2

如他名字所述，他真的就是個插座，用電的和發電的都不用管他背後被封裝的實現有多複雜

這正是網路協議的作用啊,http工作在應用層，屏蔽了很多傳輸層的細節，作為前端程序員，正是瀏覽器幫你屏蔽了socket的種種繁瑣。

所以最好理解的方法就是不用瀏覽器去瀏覽一個網頁,那用啥？命令行。題主想問的是socket，那麼我們撇去dhcp,arp這些，直接從telnet開始(curl動作都做得太多了)

我們看philippica是咋瀏覽網頁的。

有一天philippica想看以前寫的一篇解題報告，要打開頁面：http://www.cnblogs.com/philippica/ (https的頁面增加了一層ssl,不贅述)，但是尷尬的是電腦上沒裝瀏覽器。

我首先要知道http://www.cnblogs.com這個域名對應的IP是啥

我們通過查找DNS伺服器知道了對應的IP為101.37.225.65

接下來我們鏈接到伺服器，http服務的默認埠是80，telnet抽象了三次握手等細節，現在通過telnet,我們登錄到了cnblogs這台伺服器上

好，現在到了HTTP協議的地方，它有很多請求類型，常見的有GET,POST,CONNECT,PUT DELETE這些，我們現在要獲取伺服器上的一個html文件(index.html),用的是get方法,對於TCP，我們要明白的最重要的一點是，它是stream而不是packet(對應UDP),也就是我們是和伺服器對話。

HTTP協議是基於ASCII的協議，所以直接就可以在telnet中敲。不妨用HTTP1.1協議，它支持keep-alive。

我們要取伺服器上/philippica目錄下的資源，協議是HTTP1.1，方法是GET,Host是http://www.cnblogs.com，根據HTTP協議，我們構造了以下的字元串:

GET /philippica/ HTTP/1.1

Host: www.cnblogs.com

然後一行回車(
)，我們得到了以下東西

首先是回復的頭，

HTTP/1.1 200 OK

Date: Wed, 08 Nov 2017 15:34:06 GMT

Content-Type: text/html; charset=utf-8

Content-Length: 17015

Connection: keep-alive

Vary: Accept-Encoding

Cache-Control: private, max-age=10

Expires: Wed, 08 Nov 2017 15:34:15 GMT

Last-Modified: Wed, 08 Nov 2017 15:34:05 GMT

X-UA-Compatible: IE=10

X-Frame-Options: SAMEORIGIN

這個就是在Chrome 里network抓包能看到的最左邊一欄header，200 OK表示正確的回應。

接下來根據協議是兩行
，再下面便是我們請求的資源(html文件)，很幸運，伺服器沒有gzip壓縮這個html，我們可以直接看到html的源碼。

還沒完呢，正如前面所說，TCP是stream，也就是像打電話一樣，你說一句，我說一句。剛才我向伺服器請求/philippica資源，伺服器回給我了這個html，接下來又是我說了。

我們看到伺服器和我們協商的欄位：Connection: keep-alive，伺服器打算keep-alive,也就是我們可以減少三次握手的開銷，在這次對話中把需要的資源全部得到。

例如我們可以看到我們剛得到的index.html里有個&標籤，對應圖片的src是

www.cnblogs.com/images/xml.gif，

同一個伺服器下images/xml.gif的資源，我們也是通過GET去獲得這張圖片

GET /images/xml.gif HTTP/1.1

Host: www.cnblogs.com

回到原題，題主說不了解輸入url,ajax,form表單提交和socket的關係，但是實際上瀏覽器就是在做著我上面的工作，一次次的發送字元，收到字元的過程，直到把整個網頁需要的圖片,js,css下載完畢，並且渲染出來的過程。既然不了解瀏覽器做了什麼，不妨像我這樣嘗試從telnet或者自己寫個socket程序與伺服器交互獲取所有的文件，這樣能更深的熟悉http協議，keep-alive，socket等過程

可以把 socket 看作一個管道，這個管道里可以流通數據，瀏覽器中使用的 HTTP 協議可以看作是用來規範數據格式的，只有按照這種格式來傳輸，對方才能明白要表達的意思。瀏覽器或 HTTP Client 封裝好了處理這類數據的方法，所以通常情況下你不需要直接用到 socket。什麼時候才需要用 socket 呢，就是當你想用自己的方式（比如通過某些特定的位元組來替代 HTTP Header 來壓縮流量）傳輸數據的時候，就可以直接通過 socket。
實際上 TCP 和 UDP socket 也是被操作系統封裝好的一類 socket，想接觸更底層的可以直接使用 raw socket，你可以自己組裝發送至網卡的 packet，當然，這種需求會更少。

推薦看一下圖解tcp或者相關計算機網路的書。

瀏覽器和WEB伺服器交互是通過HTTP協議來進行的，說白了，Ajax實際上也是在訪問一個HTTP地址。

再者，瀏覽器底層通信都是通過Socket來實現的，Socket只負責發送和接收數據，至於數據包結構就是不同的上層協議（如HTTP協議或者FTP協議）來自行規定的。

題主你好，看了你的回答終於知道socket是什麼了。。我該說什麼好，謝謝你~

題主，既然已經知道了，一個url再回車，可以獲取一個頁面，不妨再深入了解下，這個url是如何發送給伺服器的，伺服器又是如何把頁面發送給瀏覽器的。

這種類似的文章很多了，隨便貼一個哈，侵刪

http://edusagar.com/articles/view/70/What-happens-when-you-type-a-URL-in-browser

注意這裡面提到的tcp鏈接。題主應該對http協議有一定了解。http 協議是基於tcp協議的

在這裡，socket就是對tcp的一層抽象，讓程序可以方便地讀寫tcp流

除非你直接用TCP或UDP，或需要極高的Performance和Scalability，Socket基本上可以不懂了。其實Socket API很簡單，五分鐘就看完了，難的是制定自己的協議，但也不算很難，看你想做什麼。一般能用HTTP完成，就使用HTTP，畢竟防火牆預設不擋，安裝無需嚴密審核，軟體也會好賣很多，別自找麻煩。

對了，看了網上大多工作要求，還有不少Socket Programming。其實只要能答題就好，真正能搞Socket的很少，別聽大家放屁。當然咯，如果你必須寫操作系統，資料庫，遊戲引擎或一些協議優化，你就必須懂Socket。等你到那個水平，Socket是世界上最簡單的事。

如果想要了解從訪問url到調用socket的過程，用瀏覽器不太直觀。建議用命令行工具curl看，並且同時用strace抓去curl的系統調用(socket和socket相關操作系統調用)。這個過程和瀏覽器訪問的過程在系統調用和HTTP/TCP協議層面是一樣的，只是沒有對格式的封裝和解釋，界面不友好(其實是沒有界面)，主要用於測試。

curl

curl的輸出如下：

$ curl https://www.baidu.com & && &&&&&&百度一下，你就知道&& & & & & & & & & & &

 & & & & & &&&&&&& & & & & &新聞& &hao123& &地圖& &視頻& &貼吧& & &登錄& & &document.write("&登錄&");

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那些什麼html, css神馬的你可以先不過管，是給瀏覽器去解釋的。

你也可以把輸出重定向到/dev/null，順面列印下HTTP(s)協議的header和相關信息。如下：

$ curl https://www.baidu.com -svo /dev/null * Rebuilt URL to: https://www.baidu.com/ * Trying 14.215.177.39... * TCP_NODELAY set * Connected to www.baidu.com (14.215.177.39) port 443 (#0) * Initializing NSS with certpath: sql:/etc/pki/nssdb * CAfile: /etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt CApath: none * ALPN, server accepted to use http/1.1 * SSL connection using TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256 * Server certificate: * subject: CN=baidu.com,OU=service operation department.,O="BeiJing Baidu Netcom Science Technology Co., Ltd",L=beijing,ST=beijing,C=CN * start date: Jun 29 00:00:00 2017 GMT * expire date: Aug 17 23:59:59 2018 GMT * common name: baidu.com * issuer: CN=Symantec Class 3 Secure Server CA - G4,OU=Symantec Trust Network,O=Symantec Corporation,C=US &> GET / HTTP/1.1 &> Host: www.baidu.com &> User-Agent: curl/7.51.0 &> Accept: */* &> &< HTTP/1.1 200 OK &< Accept-Ranges: bytes &< Cache-Control: private, no-cache, no-store, proxy-revalidate, no-transform &< Connection: Keep-Alive &< Content-Length: 2443 &< Content-Type: text/html &< Date: Wed, 08 Nov 2017 14:19:09 GMT &< Etag: "58860402-98b" &< Last-Modified: Mon, 23 Jan 2017 13:24:18 GMT &< Pragma: no-cache &< Server: bfe/1.0.8.18 &< Set-Cookie: BDORZ=27315; max-age=86400; domain=.baidu.com; path=/ &< { [1048 bytes data] * Curl_http_done: called premature == 0 * Connection #0 to host www.baidu.com left intact

strace

然後你再用strace來列印curl過程中的所有系統調用，只需要關注和socket相關的系統調用即可。如果你有自己的web server環境可以測試，做個簡單http網頁自己測試一下比較好理解。如下是strace一個只輸出Hello world文字的頁面的結果，沒有任何格式。相關的系統調用如下，從字面上應該很好理解：

// IP address: xxx.xxx.xxx.xxx $ strace -s 300 curl http://xxx.xxx.xxx.xxx/welcome.html socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_IP) = 3 connect(3, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(80), sin_addr=inet_addr("xxx.xxx.xxx.xxx")}, 16) = -1 EINPROGRESS (Operation now in progress) sendto(3, "GET /welcome.html HTTP/1.1 Host: xxx.xxx.xxx.xxx User-Agent: curl/7.51.0 Accept: */*


", 89, MSG_NOSIGNAL, NULL, 0) = 89

recvfrom(3, "HTTP/1.1 200 OK

Server: nginx/1.10.2

Date: Wed, 08 Nov 2017 14:25:25 GMT

Content-Type: text/html

Content-Leng    th: 14

Last-Modified: Wed, 08 Nov 2017 14:25:04 GMT

Connection: keep-alive

ETag: "5a0313c0-e"

Accept-Ranges: bytes

Hello, world! ", 16384, 0, NULL, NULL) = 249 write(1, "Hello, world! ", 14Hello, world!) = 14

補充一下，最後一行與socket讀寫無關，只是curl這個進程向標準輸出(fd=1, 終端)寫的結果，所以你在屏幕上能看到這行輸出。

對協議棧驅動節點的操作。即對V節點的操作。即對文件的讀寫。元數據為SKB。

推薦今天在看的Linux高性能網路編程，雖然我是學java的，不過看這本書，覺得還是神書，講得很透徹，關於TCP，ip的控制，覺得java的netty神框架也是這裡面的半同步半非同步思想

樓主你沒有很好的理解分層實現的概念。換個角度來說明這個問題。
假如你在上海，要寄送個快遞到廣州，
你要做的事情
1.把快遞打包
2.填寫快遞單上的收件人地址聯繫電話
3.叫順豐過來取件，付款
過一兩天快遞就到了收件人手上

你會發現事情如此之簡單，完全不用考慮別的。
實際上你付款之後發生了好多事情
快遞員的手持終端錄入快遞單信息
把快遞帶回集散中心裝車/上飛機
路上還有很複雜的流程
到達目的地之後還有派送環節
中間還有很多監控管理環節

可是你寄送快遞這些流程你都不用去考慮
這不代表不需要這些流程，因為有人幫你做了

當然你也可以自己去實現整個流程。
也就是說你可以自己寫一個瀏覽器試一試。
平時用java C# Python寫網路交互的程序為什麼不用考慮socket?因為有人都寫好了這些庫，你只是調用。

如果讓你用socket tcp/udp 寫一個兩台電腦之間文件傳輸的程序，你慢慢就會明白不用自己直接調用socket真爽啊！

問：url和socket關係
答：寫完url，按回車，瀏覽器將url轉換成一個HTTP請求報（就是一堆字元串），通過socket發出去

問：啥時候會用到socket編程
答：自定義應用層的時候。應用層其實是沒聽上去高大上，類似於對個口號，比如：座山雕座山雕，我當前坐標是xxxx，請告訴我你的坐標。這樣的報文其實也是可以的。
網路可遠不止http，儘管這是普通人最多接觸的。像一些遊戲就直接用socket，還有MySQL，各種NoSQL可能都有自定義的應用層socket吧

http服務在應用層，底層還是要socket發送的，socket說白了也就是把TCP或UDP協議封裝了一下，提供給你API。

你可以理解成瀏覽器（客戶端）通過url建立socket鏈接（socket connect），然後瀏覽器根據http協議向這個socket寫特定的數據（write），比如

GET / HTTP/1.1
Host:http://www.bing.com

然後伺服器就根據協議回一堆東西（客戶端 read），瀏覽器根據協議去解析，然後渲染出來呈現給你