GBase 8a中WebSocket 和 Socket 及Http的区别

南大通用大规模分布式并行数据库集群系统，简称：GBase8a MPP Cluster，它是在 GBase 8a 列存储数据库基础上开发的一款 Shared Nothing 架构的分布式并行数据库集群，具备高性能、高可用、高扩展特性，可以为超大规模数据（TB~PB级）管理提供高性价比的通用计算平台，并广泛地用于支撑各类数据仓库系统、BI系统和决策支持系统。

## 一、HTTP：请求响应模型

首先，HTTP 是一种无状态的协议，大家都知道，它基于请求-响应的模式。也就是说，每一次请求都会有一个明确的请求和响应，并且服务端在处理完一个请求后就会关闭连接，不再保持状态。每次请求都必须重新建立连接。

“`java
// 简单的 HTTP 请求示例
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);
“`
在上面的代码中，HTTP 请求会发起一个连接，获取数据后关闭连接。每次客户端发起请求时，都会重新建立一个连接，而服务端则会响应并断开。

这就造成了一个问题：HTTP 连接不持久，每次请求都得重新建立连接，性能上可能会有一定的开销。

## 二、WebSocket：全双工通信

相比之下，WebSocket 是一种基于全双工通信的协议。WebSocket 允许客户端和服务端之间建立一个持久化的连接，一旦连接建立，双方就可以互相发送数据，且不需要重新建立连接。这意味着你可以在客户端和服务端之间进行双向实时通信。

“`java
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();
}
}
“`
在这个例子中，WebSocketClient 类通过 WebSocket 协议与服务器建立连接，一旦连接建立，客户端和服务器就可以互相发送消息，保持一个持久化的连接。

WebSocket 的好处在于：

– 全双工通信：客户端和服务端都可以随时发送消息，不需要等待对方的请求。
– 低延迟：因为连接是持久化的，数据传输延迟非常低，适用于需要实时交互的场景，比如在线聊天、实时推送、游戏等。
– 节省资源：由于连接是持久的，不需要每次都重新建立连接，避免了 HTTP 中不断建立连接的性能消耗。

## 三、Socket：底层的网络通信

再往下聊聊 Socket。Socket 是操作系统提供的一种底层网络通信接口，是实现网络通信的基础组件。它是比 HTTP 和 WebSocket 更底层的概念，可以理解为一个通信的“管道”，通过它可以实现网络中不同机器间的数据传输。

Socket 通信分为两种模式：面向连接的 TCP 和无连接的 UDP。常见的 Web 应用通常会使用 TCP，因为它提供了可靠的传输保证。

“`java
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(); // 等待客户端连接
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();
}
}
“`
在这个例子中，我们创建了一个简单的服务器，监听端口 12345，等待客户端连接。当客户端连接后，服务器就会通过 Socket 获取输入流和输出流进行数据通信。
Socket 的优点：

1. 灵活性：它能实现更复杂的通信机制，比如多线程、异步等。
2. 低级控制：开发者可以直接操作网络层，能够精确控制数据传输的方式。
3. 支持多种协议：除了 TCP，还可以使用 UDP 进行无连接的高效传输。

但是，Socket 也有一些缺点。比如，它需要开发者更深入地理解底层网络协议，且开发过程复杂，需要手动处理连接的管理、数据的编码解码等。

## 四、WebSocket、Socket 和 HTTP 的区别总结

– 协议层级
– HTTP 是应用层协议，基于请求-响应模型；
– WebSocket 是应用层协议，基于持久连接和全双工通信；
– Socket 是传输层协议，负责数据的基本传输，可以基于 TCP 或 UDP 进行通信。
– 连接方式
– HTTP 每次请求都需要建立一个新的连接，连接不持久；
– WebSocket 建立一次连接后保持长连接，支持双向通信；
– Socket 通过 TCP 或 UDP 协议建立连接，连接可以保持，但实现起来较为复杂。
– 实时性
– HTTP 不适合实时通信，因为它是请求-响应的模式，延迟较高；
– WebSocket 非常适合实时通信，延迟低，适合在线聊天、实时通知等场景；
– Socket 也适用于实时通信，特别是在需要更精细控制的低级应用中，比如游戏、视频流等。
– 应用场景
– HTTP 用于常规的 Web 应用场景，如请求数据、网页加载等；
– WebSocket 适用于实时聊天、消息推送、在线多人游戏等；
– Socket 适用于低层次的网络通信，如自定义协议、点对点通信等。

总的来说，选择使用哪种技术，得看实际的应用场景和需求。如果你开发的是一个传统的网页应用，HTTP 就够了；如果你需要实时数据推送，WebSocket 是最佳选择；如果你在做一些低层的网络通信，Socket 则是你最灵活的选择。