iOS之网络编程(一:基础HTTP/HTTPS与TCP/UDP)

一、网络编程的重要性

移动网络应用 = 良好的UI + 良好的用户体验 + 实时更新的数据

在移动互联网时代,移动应用的特征有:
(1)几乎所有应用都需要用到网络,比如QQ、微博、网易新闻、优酷、百度地图
(2)只有通过网络跟外界进行数据交互、数据更新,应用才能保持新鲜、活力
(3)如果没有了网络,也就缺少了数据变化,无论外观多么华丽,终将变成一潭死水

二、为什么要学习网络编程?

  • 网络编程是一种实时更新应用数据的常用手段

  • 网络编程是开发优秀网络应用的前提和基础

三、在网络编程中,有几个必须掌握的基本概念

客户端(Client):移动应用(iOS、android等应用)
服务器(Server):为客户端提供服务、提供数据、提供资源的机器
请求(Request):客户端向服务器索取数据的一种行为
响应(Response):服务器对客户端的请求做出的反应,一般指返回数据给客户端

四、服务器

1. 服务器分类
按照软件开发阶段来分,服务器可以大致分为2种

(1)远程服务器
别名:外网服务器、正式服务器
使用阶段:应用上线后使用的服务器
使用人群:供全体用户使用
速度:服务器的性能、用户的网速
(2)本地服务器
别名:内网服务器、测试服务器
使用阶段:应用处于开发、测试阶段使用的服务器
使用人群:仅供公司内部的开发人员、测试人员使用
速度:由于是局域网,所以速度飞快,有助于提高开发测试效率

2. 搭建外网服务器

本质:还是内网服务器、测试服务器
效果:在Window上搭建,并且实现外网访问,搭建能让你的其他设备联网都能访问的JSP网站
详细搭建过程请阅读本人另一篇博文:如何在自己的Windows系统上 架设服务器并开发网站,然后连入外网供外界访问?(JDK+Tomcat+花生壳)

3. 本地服务器的选择

如果处于学习、开发阶段,自己搭建一个本地服务器即可
(1)选择怎样的本地服务器?
在公司开发阶段,已经有专门的后端人员开发服务器程序,不由得你选择
在学习阶段,选择什么本地服务器都可以,能用就行
(2)在要想在Mac上方便地启动Java服务器,大致有以下步骤
1)安装JDK (Java Development Kit)
2)安装Java的开发工具:eclipse 下载地址:http://www.eclipse.org/downloads,选择64bit、Java EE版本的
3)利用Java编写一套服务器程序
4)配置服务器的容器:Apache Tomcat 下载地址:http://tomcat.apache.org/download-60.cgi
5)启动Apache Tomcat
(3) 本地服务器的主机地址
本地服务器的主机地址一般有3种写法:
(1)127.0.0.1 :每台机器内置的IP地址,指的就是机器本身
(2)localhost :等价于第1种情况的127.0.0.1
(3)交换机\路由器分配的IP地址 :真机测试一定要用这个,且真机和服务器得在同一个局域网内

五、HTTP

1. 什么是URL

URL的全称是Uniform Resource Locator(统一资源定位符)
通过1个URL,能找到互联网上唯一的1个资源
URL就是资源的地址、位置,互联网上的每个资源都有一个唯一的URL
URL的基本格式 = 协议://主机地址/路径 http://www.520it.com/img/logo.png
协议:不同的协议,代表着不同的资源查找方式、资源传输方式
主机地址:存放资源的主机(服务器)的IP地址(域名)
路径:资源在主机(服务器)中的具体位置
注:URL不允许写中文,解决方法:进行转码。

1 // 1.设置请求路径
2 NSString *urlStr=[NSString stringWithFormat:@"http://192.168.1.53:8080/MJServer/login?username=%@&pwd=%@",self.username.text,self.pwd.text];
3 //转码
4 urlStr= [urlStr stringByAddingPercentEscapesUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
5 NSURL *url=[NSURL URLWithString:urlStr];
6 
7 // 2.创建请求对象
8 NSURLRequest *request=[NSURLRequest requestWithURL:url];

2. URL中常见协议

HTTP
超文本传输协议,访问的是远程的网络资源,格式是http://
HTTP协议作用:HTTP协议是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效,使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档,还确定传输文档中的哪一部分,以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。

file
访问的是本地计算机上的资源,格式是file://(不用加主机地址)
mailto
访问的是电子邮件地址,格式是mailto:
FTP
访问的是共享主机的文件资源,格式是ftp://

3. 发送HTTP请求的方法

在HTTP/1.1协议中,定义了8种发送http请求的方法
GET、POST、OPTIONS、HEAD、PUT、DELETE、TRACE、CONNECT、PATCH
根据HTTP协议的设计初衷,不同的方法对资源有不同的操作方式
PUT :增
DELETE :删
POST:改
GET:查
最常用的是GET和POST(实际上GET和POST都能办到增删改查)

4. GET和POST对比

GET和POST的主要区别表现在数据传递上
GET
在请求URL后面以?的形式跟上发给服务器的参数,多个参数之间用&隔开,比如
http://ww.test.com/login?username=123&pwd=234&type=JSON
由于浏览器和服务器对URL长度有限制,因此在URL后面附带的参数是有限制的,通常不能超过1KB
POST

发给服务器的参数全部放在请求体中
理论上,POST传递的数据量没有限制(具体还得看服务器的处理能力)
选择GET和POST的建议
如果要传递大量数据,比如文件上传,只能用POST请求
GET的安全性比POST要差些,如果包含机密\敏感信息,建议用POST,相对POST请求而言,GET请求的所有参数都直接暴露在URL中,请求的URL一般会记录在服务器的访问日志中,而服务器的访问日志是黑客攻击的重点对象之一
如果仅仅是索取数据(数据查询),建议使用GET
如果是增加、修改、删除数据,建议使用POST

5. HTTP通信过程

1. HTTP协议规定:1个完整的由客户端发给服务器的HTTP请求中包含以下内容
请求头:包含了对客户端的环境描述、客户端请求信息等
GET /minion.png HTTP/1.1 // 包含了请求方法、请求资源路径、HTTP协议版本
Host: 120.25.226.186:32812 // 客户端想访问的服务器主机地址
User-Agent: Mozilla/5.0 // 客户端的类型,客户端的软件环境
Accept: text/html, / // 客户端所能接收的数据类型
Accept-Language: zh-cn // 客户端的语言环境
Accept-Encoding: gzip // 客户端支持的数据压缩格式
请求体:客户端发给服务器的具体数据,比如文件数据(POST请求才会有)
2. HTTP协议规定:1个完整的HTTP响应中包含以下内容
响应头:包含了对服务器的描述、对返回数据的描述
HTTP/1.1 200 OK // 包含了HTTP协议版本、状态码、状态英文名称
Server: Apache-Coyote/1.1 // 服务器的类型
Content-Type: image/jpeg // 返回数据的类型
Content-Length: 56811 // 返回数据的长度
Date: Mon, 23 Jun 2014 12:54:52 GMT // 响应的时间
响应体:服务器返回给客户端的具体数据,比如文件数据

HTTP应用场景

  1. 断点续传的实现原理
    HTTP协议设置请求头内容,支持只请求某个资源的某一部分。
    Range 请求的资源范围;
    Content-Range 响应的资源范围;
    在连接断开重连时,客户端只请求该资源未下载的部分,而不是重新请求整个资源,来实现断点续传。
    分块请求资源实例:
    Eg1:Range: bytes=306302- :请求这个资源从306302个字节到末尾的部分;
    Eg2:Content-Range: bytes 306302-604047/604048:响应中指示携带的是该资源的第306302-604047的字节,该资源共604048个字节;
    客户端通过并发的请求相同资源的不同片段,来实现对某个资源的并发分块下载。从而达到快速下载的目的。目前流行的FlashGet和迅雷基本都是这个原理。
  1. 多线程下载的原理
    下载工具开启多个发出HTTP请求的线程,每个http请求只请求资源文件的一部分,例如:Content-Range: bytes 20000-40000/47000;
    最后合并每个线程下载的文件。

HTTPS

1. HTTPS简介
HTTPS(全称:Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer),是以安全为目标的HTTP通道,简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层,HTTPS的安全基础是SSL,因此加密的详细内容就需要SSL。
2. HTTPS通信过程

HTTPS通信过程

** HTTPS与HTTP的区别**

超文本传输协议HTTP协议被用于在Web浏览器和网站服务器之间传递信息。HTTP协议以明文方式发送内容,不提供任何方式的数据加密,如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文,就可以直接读懂其中的信息,因此HTTP协议不适合传输一些敏感信息,比如信用卡号、密码等。
为了解决HTTP协议的这一缺陷,需要使用另一种协议:安全套接字层超文本传输协议HTTPS。为了数据传输的安全,HTTPS在HTTP的基础上加入了SSL协议,SSL依靠证书来验证服务器的身份,并为浏览器和服务器之间的通信加密。

HTTPS和HTTP的区别主要为以下四点:
一、https协议需要到ca申请证书,一般免费证书很少,需要交费。
二、http是超文本传输协议,信息是明文传输,https 则是具有安全性的ssl加密传输协议。
三、http和https使用的是完全不同的连接方式,用的端口也不一样,前者是80,后者是443。
四、http的连接很简单,是无状态的;HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,比http协议安全。

六、 TCP与UDP

TCP/IP是传输层协议,主要解决数据如何在网络中传输;而HTTP是应用层协议,主要解决如何包装数据。

HTTP(应用层)是基于传输层的TCP协议,而TCP是一个端到端的面向连接的协议。所谓的端到端可以理解为进程到进程之间的通信。所以HTTP在开始传输之前,首先需要建立TCP连接,而TCP连接的过程需要所谓的“三次握手”。
简单来说就是:

  1. 客户端向服务器发送消息,告诉服务器我将要发送数据,(客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认)
  2. 服务器端接收到客户端请求后,确认自己准备好接收数据,并告知客户端,我已经准备好,可以发送请求。(服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态)
  3. 客户端接受到服务器端已准备好接收的消息后,发送数据给服务器端。(客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。)

在TCP三次握手之后,建立了TCP连接,此时HTTP就可以进行传输了。一个重要的概念是面向连接,既HTTP在传输完成之间并不断开TCP连接。在HTTP1.1中这是默认行为。
断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求,断开过程需要经过“四次握手”。

**TCP/UDP区别和联系 **

1.TCP是面向连接的可靠的传输控制协议,UDP是面向非连接的用户数据报协议.
2.TCP(三次握手保证相对可靠性)可传大量数据,速度相对比较慢,UDP一次性传输少量对可靠性要求不高的数据,速度比较快
tcp一般用于音频、视频等数据的传输,资源能耗比较小,对可靠性要求不高,即使丢失一两条数据也不会产生太大影响。

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