论Http、Socket、WebSocket、WebService(SOAP)之间的区别

本场 Chat 旨在一分钟教你理解各种协议的区别。

在本场 Chat 中，会讲到如下内容：

- 什么是 Http 协议

- 什么是 socket，Websocket 与其有啥不同

- SOAP 是什么协议

何为 HTTP

HTTP 是基于请求响应式的，即通信只能由客户端发起，服务端做出响应，无状态，无连接。

无状态：每次连接只处理一个请求，请求结束后断开连接。

无连接：对于事务处理没有记忆能力，服务器不知道客户端是什么状态。

以往实现即时通讯的手段：

轮询：客户端定时向服务器发送 Ajax 请求，服务器接到请求后马上返回响应信息并关闭连接。

长轮询：客户端向服务器发送 Ajax 请求，服务器接到请求后 hold 住连接，直到有新消息才返回响应信息并关闭连接，客户端处理完响应信息后再向服务器发送新的请求。

长连接：在页面里嵌入一个隐蔵 iframe，将这个隐蔵 iframe 的 src 属性设为对一个长连接的请求，服务器端就能源源不断地往客户端输入数据。

Socket 是什么？

Socket 是操作系统提供的对于传输层（TCP / UDP）抽象的接口，是一个编程概念，而 Websocket 与 HTTP 一样是一个成文的互联网协议。

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。

当两台主机通信时，必须通过 Socket 连接，Socket 则利用 TCP/IP 协议建立TCP连接。TCP连接则更依靠于底层的IP协议，IP协议的连接则依赖于链路层等更低层次。

WebSocket 又是啥？

WebSocket 与Socket 没有直接联系。WebSocket是双向通信协议，模拟Socket协议，可以双向发送或接受信息。

由起：

HTTP 协议有一个缺陷：通信只能由客户端发起。

这种单向请求的特点，注定了如果服务器有连续的状态变化，客户端要获知就非常麻烦。我们只能使用"轮询"：每隔一段时候，就发出一个询问，了解服务器有没有新的信息。最典型的场景就是聊天室。

轮询的效率低，非常浪费资源（因为必须不停连接，或者 HTTP 连接始终打开）。因此，工程师们一直在思考，有没有更好的方法。WebSocket 就是这样发明的。它的最大特点就是，服务器可以主动向客户端推送信息，客户端也可以主动向服务器发送信息，是真正的双向平等对话，属于服务器推送技术的一种。

其他特点包括：

（1）建立在 TCP 协议之上，服务器端的实现比较容易。

（2）与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器。

（3）数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。

（4）可以发送文本，也可以发送二进制数据。

（5）没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信。

（6）协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL。

Websocket使用和 HTTP 相同的 TCP 端口，可以绕过大多数防火墙的限制。默认情况下，Websocket协议使用80端口；运行在TLS之上时，默认使用443端口。

WebSocket 与 HTTP 的关系

相同点：

1. 都是一样基于 TCP 的，都是可靠性传输协议。

2. 都是应用层协议。

不同点：

1. WebSocket 是双向通信协议，模拟 Socket 协议，可以双向发送或接受信息。HTTP 是单向的。

2. WebSocket 是需要握手进行建立连接的。

联系：

1. WebSocket在建立握手时，数据是通过HTTP传输的。但是建立之后，在真正传输时候是不需要HTTP协议的。

SOAP 是干嘛的？

讲述 SOAP，先来讲解 WebService：

WebService是一种跨编程语言和跨操作系统平台的远程调用技术。

跨编程语言和跨操作平台：就是说服务端程序采用java编写，客户端程序则可以采用其他编程语言编写，反之亦然！

跨操作系统平台：则是指服务端程序和客户端程序可以在不同的操作系统上运行。

远程调用：就是一台计算机a上的一个程序可以调用到另外一台计算机b上的一个对象的方法，譬如，银联提供给商场的pos刷卡系统，商场的POS机转账调用的转账方法的代码其实是跑在银行服务器上。再比如，amazon，天气预报系统，淘宝网，校内网，百度等把自己的系统服务以 webservice 服务的形式暴露出来，让第三方网站和程序可以调用这些服务功能，这样扩展了自己系统的市场占有率，往大的概念上吹，就是所谓的SOA应用。

从表面上看，WebService 就是一个应用程序向外界暴露出一个能通过Web进行调用的API，把调用这个 WebService 的应用程序叫做客户端，而把提供这个 WebService的应用程序叫做服务端。从深层次看，WebService是建立可互操作的分布式应用程序的新平台，是一个平台，是一套标准。

WebService 平台需要一套协议来实现分布式应用程序的创建。任何平台都有它的数据表示方法和类型系统。要实现互操作性，WebService平台必须提供一套标准的类型系统，用于沟通不同平台、编程语言和组件模型中的不同类型系统。Web service平台必须提供一种标准来描述 Web service，让客户可以得到足够的信息来调用这个Web service。最后，我们还必须有一种方法来对这个Web service进行远程调用,这种方法实际是一种远程过程调用协议(RPC)。为了达到互操作性，这种RPC协议还必须与平台和编程语言无关。

WebService 平台技术：

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

XML：

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。除了易于建立和易于分析外，XML主要的优点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。XML解决了数据表示的问题，但它没有定义一套标准的数据类型，更没有说怎么去扩展这套数据类型。例如，整形数到底代表什么？16位，32位，64位？这些细节对实现互操作性很重要。

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。WebService 平台就是用 XSD 来作为其数据类型系统的。当你用某种语言(如VB.NET或C#)来构造一个Web service时，为了符合WebService标准，所有你使用的数据类型都必须被转换为XSD类型。你用的工具可能已经自动帮你完成了这个转换，但你很可能会根据你的需要修改一下转换过程。

SOAP (Simple Object Access Protocol 简单对象访问协议)：

WebService 通过 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，并增加了一些特定的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。

SOAP 协议 = HTTP 协议 + XML 数据格式

SOAP 协议定义了 SOAP 消息的格式，SOAP 协议是基于 HTTP 协议的，SOAP 也是基于XML和XSD的，XML是SOAP的数据编码方式。SOAP 请求是 HTTP POST 的一个专用版本，遵循一种特殊的xml消息格式Content-type设置为: text/xml任何数据都可以xml化。打个比喻：HTTP 就是普通公路，XML就是中间的绿色隔离带和两边的防护栏，SOAP就是普通公路经过加隔离带和防护栏改造过的高速公路。

WSDL：

好比我们去商店买东西，首先要知道商店里有什么东西可买，然后再来购买，商家的做法就是张贴广告海报。WebService也一样，WebService客户端要调用一个WebService服务，首先要有知道这个服务的地址在哪，以及这个服务里有什么方法可以调用，所以，WebService 服务器端首先要通过一个WSDL文件来说明自己家里有啥服务可以对外调用，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个url地址表示，服务通过什么方式来调用。

WSDL(Web Services Description Language)就是这样一个基于XML的语言，用于描述Web Service及其函数、参数和返回值。它是WebService客户端和服务器端都能理解的标准格式。因为是基于XML的，所以 WSDL 既是机器可阅读的，又是人可阅读的，这将是一个很大的好处。一些最新的开发工具既能根据你的Web service生成WSDL文档，又能导入WSDL文档，生成调用相应WebService的代理类代码。

WSDL 文件保存在 Web 服务器上，通过一个 url 地址就可以访问到它。客户端要调用一个 WebService 服务之前，要知道该服务的 WSDL 文件的地址。WebService 服务提供商可以通过两种方式来暴露它的 WSDL 文件地址：1. 注册到 UDDI 服务器，以便被人查找。2. 直接告诉给客户端调用者。