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文章目录
socket的定义
现在大学里面，只要是计算机相关专业，就离不开计算机网络这门课，里面会浅显的介绍一下socket，如果有幸学习了网络编程，会深入了解socket的含义以及用编程的方式实现计算机之间的通信。
socket在计算机术语上套接字的意思，事实上我们去翻译软件上查看，可以查出是插座的意思，顾名思义，我们从电厂获取电，是需要插头插上插座获取，而网络传输是将互联网插上socket进行数据传输。
事实上，目前绝多数的应用都会用到socket，浏览网页，看视频，聊天等等。
unix/linux下的socket
unix/linux本质上对文件的操作，所以为了区分各种文件，每个文件会有一个文件描述符。所以unix/linux下的socket也是一个文件，只要获取到socket的文件描述符，就和对普通文件的读操作和写操作没什么差别了。所以在unix/linux下，只要创建了socket连接，接下来就是文件操作。
windows下的socket
在windows下的socket就不是文件了，windows会将socket作为网络连接，所以会有专门的方法去执行socket
套接字的类型
套接字从大类上来说有很多的类型，其中最常见的就是internet的套接字，然后根据传输方式，分为两种
一种是流模式的socket，一种是数据报模式的socket
这里结合tcp和udp会更好理解
流模式的socket
Stream Sockets：面向连接的套接字（SOCK_STREAM）
特点：
- 数据传输的正确性
- 数据传输的有序性
- 数据的发送与接收的不同步
流模式的socket是基于TCP协议的，所以可以保证数据的有序且无误。
举两个站长的例子，可以把流模式比喻成传送带，只要传送带本身没有问题，也就是网络没有问题，传送带就不会丢失物品且有序传输。
假设传送带传输的是需要打包的物品，满100个打包一个，每次传输不需要到一个装一个，等满100后在打包，这就是接收与发送不同步的理解。在流套接字中有一个缓存，每次传输的数据可以先存到缓存中，缓存中的数据既可以分片读取，也可以装满后读取，所以传输和接收是不同步的。
应用：http协议就是基于流套接字，如果有一个出错，就会导致页面无法加载。
数据报模式的socket
Datagram Sockets：面向无连接的套接字（SOCK_DGRAM）
特点：
- 传输速率快而无序
- 数据可能丢失
- 传输大小有限制
- 传输与接收同步
因为不需要对数据的准确性进行校验，所以传输速率会快很多。
我们把数据报模式的socket比喻成快递小哥，在送快递的过程中不需要考虑顺序且速度要快，但是快递一直以来存在一定的分险，可能你的快递正在燃烧哦，所以会存在丢失损毁的可能，而且每次快递车的容量有限，交付客户是一对一准时接收，所以接收与发送的同步的。
数据报模式的socket是基于udp的，所以是一种不可靠的socket
应用：当我们在视频聊天的时候，我们要保证数据传输的速率，少量的丢包并不会影响通话的质量，所以使用数据报模式的socket。
面向连接和面向无连接套接字应用上的区别
这里我们假设一个互联网的连接图，其中H1～H6是计算机，A～E代表路由器
- 从H1->H6传送数据时，无连接的套接字在发送数据的时候，会将多个数据随机发送，每条路径都可能走一次，如果中途出现问题，那么就会出现丢包，所以无连接的套接字无法保证数据传输的质量。
- 同样的，在H1->H6传输数据，面向连接的会先确定一条路径，在传输数据的时候就按照这条路径来传，假设H1发送数据，H6没有回应，那么H1会在发送一次，保证传输的质量。但是这样的对资源的损耗也是很大的，传输速度自然就会慢。
osi七层网络模型
概述
这里这是对七层模型的简单概述
从下至上：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层
功能：对数据进行封装
我们使用软件的时候，是通过应用层来访问，程序产生的数据 通过一层一层的包装，等到达互联网的时候，就会得到一个封装 的数据。
当接收数据的时候，我们会一层一层的拆开包装，最后得到应用的数据。
所以说，包装数据的时候，是从应用层到物理层，拆分数据的时候是从物理层到应用层。
通信原则：
- 同一层数据进行通信，比如应用层和传输层就不可以。
- 必须是相同的网络模型
- 数据只能逐层传输，不能越层。
协议
在每一层中都有很多的协议，协议的作用是就是通信双方必须遵守的协议，例如在传输层有tcp，udp，网络层有ip，大大小小的协议有几百种，规范了计算机网络。
开放式的系统将各个厂商的路由器，网卡等硬件设备统一起来，通信过程中就不需要去使用相同的硬件了，也是一种标准化。
ip，mac，端口
ip地址
一台计算机拥有一个ip地址，通信的时候通过ip地址找到目标计算机
mac地址
不只是一个计算机拥有一个ip地址，一个局域网也可以拥有一个ip地址，但是局域网内有多台电脑，如何定位到其中的一台的计算机，就需要mac地址，每一个网卡的mac地址是独一无二的，mac地址也称物理地址，因为mac地址在出厂的时候就写死在里面了。
端口号
有了ip地址和mac地址，我们可以找到哪一台计算机，但是还需要找到对应的网络服务，才能进行通信，有了ip和mac，可以给计算机发送数据包，但是数据包交给谁处理，却不知道，所以通信还是失败的。为此，计算机为每一个网络服务提供端口号，这样就可以找到对应的网络服务。端口号是逻辑上的，是由计算机分配的。
tcp的三次握手
socketA：我要传数据了
socketB：好的，我知道了
scoketA：行，我知道你确定接收了
下图是数据包的结构：
- 序号seq：用来标记发送数据包的序号
- 确认号ack：ack=seq+1
- 标志位：
-
- URG：紧急指针（urgent pointer）有效
-
- ACK：确认序号有效
-
- PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层
-
- RST：重置连接
-
- SYN：建立一个新连接
-
- FIN：断开一个连接
建立连接后相互发三个包
ack还与字节数有关，所以Ack号 = Seq号 + 传递的字节数 + 1，防止丢包
- FIN：断开一个连接
tcp的四次挥手
socketA：我要断开连接了
socketB：好的，稍等一下
socketB：可以断开了
socketA：好的我知道了
四次挥手是为了保证所有的数据都传输完毕之后在关闭连接