嗨，大家好！今天我們來聊聊面試中經常被問到的一個問題——WebSocket、Socket 和 HTTP 的區別。這個問題其實很常見，面試官就是想通過這個問題來看看你對網絡通信的理解以及你能不能通過簡單的例子來表達這些技術的本質。

作為一個程序員，我們總是需要了解這三者的不同點，以及它們的應用場景。畢竟，很多開發工作都會涉及到這三者，尤其是涉及到實時通信、網絡請求、后端服務等。那我們就一起來梳理一下這幾者到底有啥區別吧。

一、HTTP：請求響應模型

首先，HTTP 是一種無狀態的協議，大家都知道，它基于請求-響應的模式。也就是說，每一次請求都會有一個明確的請求和響應，并且服務端在處理完一個請求后就會關閉連接，不再保持狀態。每次請求都必須重新建立連接。

舉個例子：

// 簡單的 HTTP 請求示例

URL url = new URL("http://example.com/api/data");

HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

connection.setRequestMethod("GET");

int responseCode = connection.getResponseCode();

System.out.println("Response Code: " + responseCode);

在上面的代碼中，HTTP 請求會發起一個連接，獲取數據后關閉連接。每次客戶端發起請求時，都會重新建立一個連接，而服務端則會響應并斷開。

這就造成了一個問題：HTTP 連接不持久，每次請求都得重新建立連接，性能上可能會有一定的開銷。

二、WebSocket：全雙工通信

相比之下，WebSocket 是一種基于全雙工通信的協議。WebSocket 允許客戶端和服務端之間建立一個持久化的連接，一旦連接建立，雙方就可以互相發送數據，且不需要重新建立連接。這意味著你可以在客戶端和服務端之間進行雙向實時通信。

舉個例子：

import java.net.URI;

import org.java-websocket.client.WebSocketClient;

import org.java-websocket.handshake.ServerHandshake;

public class WebSocketExample extends WebSocketClient {

    public WebSocketExample(URI serverURI) {

        super(serverURI);

    }

    @Override

    public void onOpen(ServerHandshake handshakedata) {

        System.out.println("Connected to server");

        send("Hello, Server!");

    }

    @Override

    public void onMessage(String message) {

        System.out.println("Received message: " + message);

    }

    @Override

    public void onClose(int code, String reason, boolean remote) {

        System.out.println("Closed connection");

    }

    @Override

    public void onError(Exception ex) {

        ex.printStackTrace();

    }

    public static void main(String[] args) {

        WebSocketClient client = new WebSocketExample(URI.create("ws://localhost:8080"));

        client.connect();

    }

}

在這個例子中，WebSocketClient 類通過 WebSocket 協議與服務器建立連接，一旦連接建立，客戶端和服務器就可以互相發送消息，保持一個持久化的連接。

WebSocket 的好處在于：

• 全雙工通信：客戶端和服務端都可以隨時發送消息，不需要等待對方的請求。

• 低延遲：因為連接是持久化的，數據傳輸延遲非常低，適用于需要實時交互的場景，比如在線聊天、實時推送、游戲等。

• 節省資源：由于連接是持久的，不需要每次都重新建立連接，避免了 HTTP 中不斷建立連接的性能消耗。

三、Socket：底層的網絡通信

再往下聊聊 Socket。Socket 是操作系統提供的一種底層網絡通信接口，是實現網絡通信的基礎組件。它是比 HTTP 和 WebSocket 更底層的概念，可以理解為一個通信的“管道”，通過它可以實現網絡中不同機器間的數據傳輸。

Socket 通信分為兩種模式：面向連接的 TCP 和無連接的 UDP。常見的 Web 應用通常會使用 TCP，因為它提供了可靠的傳輸保證。

舉個例子：

import java.io.*;

import java.net.*;

public class SocketServer {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(12345);

        System.out.println("Server is listening on port 12345");

        Socket socket = serverSocket.accept(); // 等待客戶端連接

        System.out.println("New client connected");

        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

        PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);

        String message = in.readLine();

        System.out.println("Received: " + message);

        out.println("Hello from server");

        socket.close();

    }

}

在這個例子中，我們創建了一個簡單的服務器，監聽端口 12345，等待客戶端連接。當客戶端連接后，服務器就會通過 Socket 獲取輸入流和輸出流進行數據通信。

Socket 的優點：

• 靈活性：它能實現更復雜的通信機制，比如多線程、異步等。

• 低級控制：開發者可以直接操作網絡層，能夠精確控制數據傳輸的方式。

• 支持多種協議：除了 TCP，還可以使用 UDP 進行無連接的高效傳輸。

但是，Socket 也有一些缺點。比如，它需要開發者更深入地理解底層網絡協議，且開發過程復雜，需要手動處理連接的管理、數據的編碼解碼等。

四、WebSocket、Socket 和 HTTP 的區別總結

1. 協議層級：

• HTTP 是應用層協議，基于請求-響應模型；

• WebSocket 是應用層協議，基于持久連接和全雙工通信；

• Socket 是傳輸層協議，負責數據的基本傳輸，可以基于 TCP 或 UDP 進行通信。

1. 連接方式：

• HTTP 每次請求都需要建立一個新的連接，連接不持久；

• WebSocket 建立一次連接后保持長連接，支持雙向通信；

• Socket 通過 TCP 或 UDP 協議建立連接，連接可以保持，但實現起來較為復雜。

1. 實時性：

• HTTP 不適合實時通信，因為它是請求-響應的模式，延遲較高；

• WebSocket 非常適合實時通信，延遲低，適合在線聊天、實時通知等場景；

• Socket 也適用于實時通信，特別是在需要更精細控制的低級應用中，比如游戲、視頻流等。

1. 應用場景：

• HTTP 用于常規的 Web 應用場景，如請求數據、網頁加載等；

• WebSocket 適用于實時聊天、消息推送、在線多人游戲等；

• Socket 適用于低層次的網絡通信，如自定義協議、點對點通信等。

總的來說，選擇使用哪種技術，得看實際的應用場景和需求。如果你開發的是一個傳統的網頁應用，HTTP 就夠了；如果你需要實時數據推送，WebSocket 是最佳選擇；如果你在做一些低層的網絡通信，Socket 則是你最靈活的選擇。

每種技術各有其優缺點，所以作為程序員，我們得根據項目需求和團隊的技術棧來選擇合適的方案。這不僅考驗我們對技術的理解，還考驗我們在實際項目中靈活運用技術的能力。

原文來源：https://mp.weixin.qq.com/s/-iuwjB32FOj2UPWUiVY0YA?poc_token=HFcSXWejZCh7Z0Ch0VnKyRg9lWdO7gYdlX2Jd2gW