详解Socket接⼝
要学Internet上的TCP/IP⽹络编程，必须深刻理解Socket接⼝。之所以另起⼀篇⽂章来讨论Socket，是因为它是⽹络通信架构的基础，重要性不⾔⽽喻。所谓socket通常也称作“套接字”，⽤于描述IP地址和端⼝，是⼀个通信链的句柄。应⽤程序通常通过“套接字”向⽹络发出请求或者应答⽹络请求。socket的英⽂原义是“孔”或“插座”。在这⾥作为通信机制，取后者意思。socket⾮常类似于电话插座。以⼀个国家级电话⽹为例。电话的通话双⽅相当于相互通信的2个进程，区号是它的⽹络地址；区内⼀个单位的交换机相当于⼀台主机，主机分配给每个⽤户的局内号码相当于socket号（JAVA程序的socket ID 由操作系统分配）。任何⽤户在通话之前，⾸先要占有⼀部电话机，相当于申请⼀个socket；同时要知道对⽅的号码，相当于对⽅有⼀个固定的socket。然后向对⽅拨号呼叫，相当于发出连接请求(假如对⽅不在同⼀区内，还要拨对⽅区号，相当于给出⽹络地址)。对⽅假如在场并空闲(相当于通信的另⼀主机开机且可以接受连接请求)，拿起电话话筒，双⽅就可以正式通话，相当于连接成功。双⽅通话的过程，是⼀⽅向电话机发出信号和对⽅从电话机接收信号的过程，相当于向socket发送数据和从socket接收数据。通话结束后，⼀⽅挂起电话机相当于关闭socket，撤消连接。
在电话系统中，⼀般⽤户只能感受到本地电话机和对⽅电话号码的存在，建⽴通话的过程，话⾳传输的过程以及整个电话系统的技术细节对他都是透明的，这也与socket机制⾮常相似。socket利⽤⽹间⽹通信设施实现进程通信，但它对通信设施的细节毫不关⼼，只要通信设施能提供⾜够的通信能⼒，它就满⾜了。
⾄此，我们对socket进⾏了直观的描述。抽象出来，socket实质上提供了进程通信的端点。进程通信之前，双⽅⾸先必须各⾃创建⼀个端点，否则是没有办法建⽴联系并相互通信的。正如打电话之前，双⽅必须各⾃拥有⼀台电话机⼀样。在⽹间⽹内部，每⼀个socket⽤⼀个结构体相关描述:(协议，本地地址，本地端⼝)　⼀个完整的socket有⼀个本地唯⼀的socket号
最重要的是，socket 是⾯向客户/服务器模型⽽设计的，针对客户和服务器程序提供不同的socket 系统调⽤。客户随机申请⼀个socket (相当于⼀个想打电话的⼈可以在任何⼀台⼊⽹电话上拨号呼叫)，系统为之分配⼀个socket号；服务器拥有全局公认的 socket ，任何客户都可以向它发出连接请求和信息请求(相当于⼀个被呼叫的电话拥有⼀个呼叫⽅知道的电话号码)。
　socket利⽤客户/服务器模式巧妙地解决了进程之间建⽴通信连接的问题。服务器socket 半相关为全局所公认⾮常重要。⼀般来说，编好程序 > 访问，调⽤，数据填充，逻辑组织 > socket组件 > 操作系统的通信API > 到达⽹线出⼝。这样就可以实现与外部的连接。
在⽹络上查socket相关资料的时候，经常会把socket和电话插座拿来对⽐，不仅仅是因为socket的英⽂原义是“插座”，更重要的是，电话机发送信号和对⽅从电话机接收信号的过程，相当于socket发送和接收数据的过程。对于通话双⽅来说，通信设施的细节不重要，重要的是两端都有电话机，也就是都⽀持socket这样的连接⽅式。
webSocket机制
websocket是⼀个基于TCP连接的全双⼯通信⽅式，服务端和客户端可以相互推送数据。
我们可以看看websocket是如何保持客户端和服务端通信的。
这⾥需要注意⼀点，websocket在连接的时候有⼀个握⼿阶段，但是这和TCP的三次握⼿⼜是不⼀样的。TCP的三次握⼿是为了保证连接可靠，当TCP三次握⼿成功的时候，websocket的握⼿阶段才真正开始。TCP三次握⼿传送的是TCP报⽂，⽽websocket的握⼿传送的是HTTP报⽂，这个是不太⼀样的地⽅。
握⼿开始的时候，我们需要现发送⼀个HTTP 1.1的请求头部：
GET /chat HTTP/1.1
Host: ample
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==
Origin: example
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
服务端返回的成功握⼿请求头部如下：
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=
Sec-WebSocket-Protocol: chat
Upgrade:WebSocket表⽰这是⼀个特殊的 HTTP 请求，请求的⽬的就是要将客户端和服务器端的通讯协议从 HTTP 协议升级到WebSocket 协议。
⼀旦连接成功后，就可以在全双⼯的模式下在客户端和服务端之间来回传送WebSocket消息。这就意味着，在同⼀时间、任何⽅向，都可以双向发送基于⽂本的消息。每个消息已0×00字节开头，以0xff结尾（这样就可以解决TCP协议中的黏包问题，在TCP协议中，会存在两个缓冲区来存放发送的数据或者接收的数据，如果没有明显的分隔符，服务端⽆法正确识别命令），中间数据的编码是UTF-8。
关于如何使⽤WebSocket也不赘述，主要还是说说WebSocket带来了什么。
WebSocket的优势
传输速度收到的影响很多，我们可以从多个⾓度对HTTP和WebSocket进⾏⽐较。
websocket和socket从纯粹的字节数⾓度考虑
HTTP：每⼀次数据传输都需要有⼀个HTTP头部，头部的⼤⼩不⼀，可能只有⼏百B，也可能有⼏千B。
WebSocket只有在进⾏连接的时候需要发送⼀个HTTP请求，之后就再也不需要发送纷繁的HTTP头部信息，光从字节数上就减少了很多。⽽在关闭WebSocket的过程中，也不需要像建⽴握⼿的时候那么繁杂，只需要传送⼀个特定的字节码0×8的关闭帧就⾏，服务端收到之后，需要响应⼀个关闭帧到客户端。
从请求数的⾓度考虑
正常情况下，如果我们要请求多个数据，就多发多次HTTP请求，整个过程包括建⽴连接，关闭连接，特别是建⽴连接的时间在整个传输时间中还占据了⽐较⼤的⽐重。HTTP长连接的劣势也在上⾯有描述过。
WebSocket可以⼀直保持连接，通过Socket通道传输数据，节省掉了建⽴连接需要耗费的时间。
从服务器并发数的⾓度考虑
服务端要同时维持⼤量连接处于打开状态，就需要能以低性能开销接收⾼并发数据的架构。此类架构通常是围绕线程或所谓的⾮阻塞 IO ⽽设计的。这就与传统服务器围绕 HTTP 请求/响应循环的设计不同。这个时候，我们就会想到nodejs，使⽤事件机制和异步IO对请求进⾏处理，提⾼了服务器的并发能⼒，并且减少了线程切换带来的开销。
Java曾引⼊⼀个新的I/O API，其被称为⾮阻塞式的I/O。这⼀API使⽤⼀个选择器来避免每次有新的HTTP连接在服务器端建⽴时都要绑定⼀个线程的做法，当有数据到来时，就会有⼀个事件被接收，接着某个线程就被分配来处理该请求。因此，这种做法被称为每个请求⼀个线程（thread-per-request）模式。其允许web服务器，⽐如说WebSphere和Jetty等，使⽤固定数量的线程来容纳并处理越来越多的⽤
户连接。在相同硬件配置的情况下，在这⼀模式下运⾏的web服务器的伸缩性要⽐运⾏在每个连接⼀个线程（thread-per-connection）模型下的好得多。
每个连接⼀个线程模式通常会有⼀个更好的响应时间，因为所有的线程都已启动、准备好且是等待中，但在连接的数⽬过⾼时，其会停⽌提供服务。在每个请求⼀个线程模式中，线程被⽤来为到达的请求提供服务，连接则是通过⼀个NIO选择器来处理。响应时间可能会较慢⼀些，但线程会回收再⽤，因此该⽅案在⼤容量连接⽅⾯有着更好的伸缩性。
⽽WebSocket对于服务端的优势就在于Socket减少了数据传输和处理的成本，使得这些异步的IO机制能够充分地扬长避短。
换句话说，WebSocket带来的并发能⼒提升，不仅仅因为传输机制本⾝，服务端⼀样需要做调整来适应新的机制，这样才能充分发挥WebSocket的优势。
Socket.io
Socket.IO是⼀个JavaScript端的框架，提供了⼀个简单类似WebSocket的API，实现异步接收和发送服务端数据。Socket.io⽀持WebSocket，Flash Sockets，长轮询，流，持久帧（iframe）和JSONP轮询。具体使⽤哪个⽅案取决与浏览器的兼容性，尽可能使⽤最优⽅案解决。

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