Socket是什么？
在計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域，socket 被翻譯為“套接字”，它是計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信的一種約定或一種方式。通過(guò) socket 這種約定，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以接收其他計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)，也可以向其他計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。
socket 的典型應(yīng)用就是 Web 服務(wù)器和瀏覽器：瀏覽器獲取用戶(hù)輸入的URL，向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求，服務(wù)器分析接收到的URL，將對(duì)應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容返回給瀏覽器，瀏覽器再經(jīng)過(guò)解析和渲染，就將文字、圖片、視頻等元素呈現(xiàn)給用戶(hù)。
學(xué)習(xí) socket，也就是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)之間如何通信，并編寫(xiě)出實(shí)用的程序。
IP地址（IP Address）
計(jì)算機(jī)分布在世界各地，要想和它們通信，必須要知道確切的位置。確定計(jì)算機(jī)位置的方式有多種，IP 地址是最常用的，例如，114.114.114.114 是國(guó)內(nèi)第一個(gè)、全球第三個(gè)開(kāi)放的 DNS 服務(wù)地址，127.0.0.1 是本機(jī)地址。
其實(shí)，我們的計(jì)算機(jī)并不知道 IP 地址對(duì)應(yīng)的地理位置，當(dāng)要通信時(shí)，只是將 IP 地址封裝到要發(fā)送的數(shù)據(jù)包中，交給路由器去處理。路由器有非常智能和高效的算法，很快就會(huì)找到目標(biāo)計(jì)算機(jī)，并將數(shù)據(jù)包傳遞給它，完成一次單向通信。
目前大部分軟件使用 IPv4 地址，但 IPv6 也正在被人們接受，尤其是在教育網(wǎng)中，已經(jīng)大量使用。
端口（Port）
有了 IP 地址，雖然可以找到目標(biāo)計(jì)算機(jī)，但仍然不能進(jìn)行通信。一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以同時(shí)提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，例如Web服務(wù)、FTP服務(wù)（文件傳輸服務(wù)）、SMTP服務(wù)（郵箱服務(wù)）等，僅有 IP 地址，計(jì)算機(jī)雖然可以正確接收到數(shù)據(jù)包，但是卻不知道要將數(shù)據(jù)包交給哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)程序來(lái)處理，所以通信失敗。
為了區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)程序，計(jì)算機(jī)會(huì)為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)程序分配一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的端口號(hào)（Port Number），例如，Web服務(wù)的端口號(hào)是 80，F(xiàn)TP 服務(wù)的端口號(hào)是 21，SMTP 服務(wù)的端口號(hào)是 25。
端口（Port）是一個(gè)虛擬的、邏輯上的概念?？梢詫⒍丝诶斫鉃橐坏篱T(mén)，數(shù)據(jù)通過(guò)這道門(mén)流入流出，每道門(mén)有不同的編號(hào)，就是端口號(hào)。如下圖所示：
協(xié)議（Protocol）
- 協(xié)議（Protocol）就是網(wǎng)絡(luò)通信的約定，通信的雙方必須都遵守才能正常收發(fā)數(shù)據(jù)。協(xié)議有很多種，例如 TCP、UDP、IP 等，通信的雙方必須使用同一協(xié)議才能通信。協(xié)議是一種規(guī)范，由計(jì)算機(jī)組織制定，規(guī)定了很多細(xì)節(jié)，例如，如何建立連接，如何相互識(shí)別等。
協(xié)議僅僅是一種規(guī)范，必須由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如 IP 協(xié)議規(guī)定了如何找到目標(biāo)計(jì)算機(jī)，那么各個(gè)開(kāi)發(fā)商在開(kāi)發(fā)自己的軟件時(shí)就必須遵守該協(xié)議，不能另起爐灶。
- 所謂協(xié)議族（Protocol Family），就是一組協(xié)議（多個(gè)協(xié)議）的統(tǒng)稱(chēng)。最常用的是 TCP/IP 協(xié)議族，它包含了 TCP、IP、UDP、Telnet、FTP、SMTP 等上百個(gè)互為關(guān)聯(lián)的協(xié)議，由于 TCP、IP 是兩種常用的底層協(xié)議，所以把它們統(tǒng)稱(chēng)為 TCP/IP 協(xié)議族。
數(shù)據(jù)傳輸方式
計(jì)算機(jī)之間有很多數(shù)據(jù)傳輸方式，各有優(yōu)缺點(diǎn)，常用的有兩種：SOCK_STREAM 和 SOCK_DGRAM。
SOCK_STREAM 表示面向連接的數(shù)據(jù)傳輸方式。數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確無(wú)誤地到達(dá)另一臺(tái)計(jì)算機(jī)，如果損壞或丟失，可以重新發(fā)送，但效率相對(duì)較慢。常見(jiàn)的 http 協(xié)議就使用 SOCK_STREAM 傳輸數(shù)據(jù)，因?yàn)橐_保數(shù)據(jù)的正確性，否則網(wǎng)頁(yè)不能正常解析。
SOCK_DGRAM 表示無(wú)連接的數(shù)據(jù)傳輸方式。計(jì)算機(jī)只管傳輸數(shù)據(jù)，不作數(shù)據(jù)校驗(yàn)，如果數(shù)據(jù)在傳輸中損壞，或者沒(méi)有到達(dá)另一臺(tái)計(jì)算機(jī)，是沒(méi)有辦法補(bǔ)救的。也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)錯(cuò)了就錯(cuò)了，無(wú)法重傳。因?yàn)?SOCK_DGRAM 所做的校驗(yàn)工作少，所以效率比 SOCK_STREAM 高。
QQ 視頻聊天和語(yǔ)音聊天就使用 SOCK_DGRAM 傳輸數(shù)據(jù)，因?yàn)槭紫纫ＷC通信的效率，盡量減小延遲，而數(shù)據(jù)的正確性是次要的，即使丟失很小的一部分?jǐn)?shù)據(jù)，視頻和音頻也可以正常解析，最多出現(xiàn)噪點(diǎn)或雜音，不會(huì)對(duì)通信質(zhì)量有實(shí)質(zhì)的影響。
注意：SOCK_DGRAM 沒(méi)有想象中的糟糕，不會(huì)頻繁的丟失數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤只是小概率事件。
有可能多種協(xié)議使用同一種數(shù)據(jù)傳輸方式，所以在 socket 編程中，需要同時(shí)指明數(shù)據(jù)傳輸方式和協(xié)議。
綜上所述：IP地址和端口能夠在廣袤的互聯(lián)網(wǎng)中定位到要通信的程序，協(xié)議和數(shù)據(jù)傳輸方式規(guī)定了如何傳輸數(shù)據(jù)，有了這些，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以通信了。
