Android需要知道的TCP\IP和Http知识

相信大家在出去面试的时候，经常会被问到一些基础问题，这些问题，平时开发过程中我们并不会太注意，但是一些大公司在面试时会经常问，今天给大家总结下在Android/iOS开发中会被问到的关于TCP\IP和Http相关的知识。

这里写图片描述

左边是标准的OSI参考模型，共7层；右边是TCP/IP参考模型，分为4层。而TCP/IP作为实际的指导协议，在实际的开发中使用得最多。对于TCP/IP的4层模型可以简单地理解为： 网络接入层：将需要相互连接的节点接入网络中，从而为数据传输提供条件。 网络互联层：找到要传输数据的目标节点。（IP协议） 传输层：实际传输数据。（TCP 、UDP协议） 应用层：使用接收到的数据。（HTTP、HTTPS、DNS协议）

TCP/IP协议

TCP/IP协议通常放在一起来说，不过它们是两个不同的协议，所起的作用也不一样。IP协议是用来查找地址的，对应着网际互联层，TCP协议是用来规范传输规则的，对应着传输层。IP只负责找到地址，具体传输工作交给TCP来完成。 TCP在传输之前会进行三次沟通，一般称为“三次握手”，传完数据断开的时候，要进行四次沟通，一般称为“四次挥手”。要理解这个过程首先需要理解TCP中的两个序号和三个标志位的含义： seq：sequence number的缩写，表示所传数据的序号。TCP传输时每一个字节都有一个序号，发送数据时会将数据的第一个序号发送给对方，接收方会按序号检查是否接收完整了，如果没有接收完整就需要重新传送，这样就可以保证数据的完整性。

ack：asknoledgement number的缩写，表示确认号。接收端用它来给发送端反馈已经成功接收到的数据信息，它的值为希望接收的下一个数据包起始序号，也就是ack值所代表的序号前面数据已经成功接收到了。

ACK：确认位，只有ACK=1的时候ack才起作用。正常通信时ACK为1，第一次发起请求时因为没有需要确认接收的数据所以ACK为0。

SYN：同步位，用于在建立连接时同时序号。刚开始建立连接时并没有历史接收数据，所以ack也就没办法设置，这时按照正常的就无法运行了，SYN的作用就是来解决这个问题的，当接收端接收到SYN=1的报文时就会直接将ack设置为接收到的seq+1的值，注意这里面的值并不是校验后设置的，而是根据SYN直接设置的，这样正常的机制就可以运行了，所以SYN叫同步位。需要注意的是，SYN会在前面再次握手时都为1，这是因为通信的双方的ack都需要设置一个初始值。

FIN：终止位，用来在数据传输完毕后释放连接。

整个传输过程可以用下图来表示：

这里写图片描述

图中上部分为三次握手，下部分为四次挥手。TCP的传输是双全工模式，也就是说传输的双方是对等的，可以同时传输数据，所以无论连接还是关闭都需要对双方同时进行。 三次握手和四次挥手保证了连接的可靠性，不过凡事有利就有弊，这种模式也有它的缺点，首先是在传输效率上会比较低，另外三次握手的过程中客户端需要发送两次数据才可以建立连接，容易被DDOS攻击（SYN Flood攻击）。

UDP也是用于传输层的协议，和TCP的主要区别是，TCP是有连接的，UDP是没有连接的。UDP协议拿到地址后就传了，因此TCP协议传输的数据更可靠，而UDP协议传输的速度更快。

HTTP协议的底层传输默认使用的是可靠的TCP协议，不过它对互联网的高速发展带来了很大的制约，Google制定了一套基于UDP和QUIC(Quick UDP Intent Connection)协议，这种协议基于TCP和UDP之间的，但未广泛使用。

TCP/IP协议只是一套规则，并不能具体工作，而Socket是TCP/IP协议的一个具体的实现。

HTTP协议

HTTP是应用层的协议，在TCP/IP协议接收到数据之后需要通过HTTP协议来解析才可以使用。

HTTP协议中的报文结构很重要。HTTP中报文分为请求报文(request messaget)和响应报文(response message)两种类型，这两种类型都包括三部分：首行、头部和主体。模型如下图所示：

这里写图片描述

请求报文的首行是请求行，包括方法（请求类型）、URL和HTTP版本三项内容，响应请求的首行是状态行，包括HTTP版本、状态码和简短原因三项内容，其中原因可有可无。 头部保存一些键值对的属性，用冒号“：”分割。

主体保存具体内容，请求报文中主要保存POST类型的数据，响应报文中保存页面要显示的结果。首行、头部和主体以及头部的各项内容用回车换行(\r\n)分割，另外头部和主体之间多一个空行，也就是有两个连续的回车换行。

请求报文中的方法指GET、HEAD、POST、PUT、DELETE等类型。

响应报文中的状态码是reponse中的status，一共可以分为5类：

• 1xx：信息性状态码；
• 2xx：成功状态码，如200表示成功；
• 3xx：重定向状态码，如301表示重定向；
• 4xx：客户端错误状态码，如404表示没有找到请求的资源；
• 5xx：服务端错误状态码，如500表示内部错误。