Socket là một trong những thuật ngữ phổ biến được sử dụng trong ngành lập trình hiện đại. Tuy nhiên để hiểu kỹ càng thì không phải ai cũng nắm rõ khái niệm socket là gì. Lý do là vì cách định nghĩa của socket vẫn rất trừu tượng. Vậy nếu bạn vẫn còn chưa hiểu lập trình socket là gì, hãy theo dõi ngay bài viết sau của Teky.
Tìm hiểu về socket
Socket là gì?
Nói đơn giản, socket là định nghĩa một cách trừu tượng hóa của ổ cắm vật lý. Nếu một ổ cắm vật lý nhận lấy sự tiếp xúc của cáp điện thì socket cũng hoạt động tương tự như vậy, chỉ khác thứ nó nhận được là một chương trình mạnh. Socket là điểm cuối của một liên kết hai chiều giữa hai chương trình chạy trên mạng. Socket xuất hiện cho phép 1 process có thể giao tiếp với 1 process khác.
Một chức năng khác của sockets là tạo ra sự kết nối giữa client và server. Kết quả này được hoàn thành dựa trên quá trình ràng buộc giữa các lớp socket tại một điểm cố định. Điểm này chính là cổng port, thường là một con số cụ thể. Liên kết của những lớp socket giúp các tầng TCP hay TCP Player có thể danh ứng dụng mà dữ liệu sẽ gửi tới.
Khi đã có sự liên kết cần thiết rồi, socket sẽ đóng vai trò là điểm thông báo giữa 2 process. Ví dụ khi có email hay tin nhắn bất kỳ, socket sẽ nhận ra và đẩy lên trên giao diện.
Tại sao lại cần đến socket?
Ưu điểm lớn nhất khiến socket trở nên cần thiết là nó có thể tương thích với hầu hết các hệ điều hành, từ Windows, Linux cho đến Mac OS X… Ngoài ra, socket còn có thể kết hợp được với rất nhiều ngôn ngữ lập trình như: C, C++, Java, Visual Basic, Visual C++… Có thể thấy rằng socket phù hợp để sử dụng ở mọi điều kiện cũng như hoàn cảnh khác nhau.
Đặc biệt là lập trình viên có thể chạy song song nhiều socket trong cùng một lúc. Điều này giúp rút ngắn thời gian và tăng hiệu suất hoạt động.
Với những ưu điểm tuyệt vời như vậy, socket nghiễm nhiên trở thành một công cụ phổ biến trong ngành lập trình.
Cách thức hoạt động của socket
Thông qua TCP/IP và UDP, socket sẽ tiến hành truyền và nhận dữ liệu Internet. Từ đó tạo nên một cầu nối giữa client và server. Điều kiện để hoạt động này diễn ra là có đủ thông tin về thông số IP và giữ liệu cổng của 2 process muốn kết nối với nhau.
2 ứng dụng muốn liên kết có thể nằm cùng trên 1 máy hoặc 2 máy khác nhau đều được. Tuy nhiên, nếu 2 process cùng nằm trên một máy, các số liệu bắt buộc phải khác nhau hoàn toàn. Đây là điều kiện cần thiết để socket io có thể tiến hành hoạt động.
Phân loại socket là gì?
Để hiểu rõ hơn socket là gì, ta sẽ tiếp tục trong phần phân loại socket. Hiện nay, có tổng cộng 4 loại module socket đang hiện hành bao gồm: Stream Socket, Datagram Socket, Websocket và Unix socket. Stream Socket và Websocket thường được sử dụng phổ biến nhất. Hai loại còn lại thì ít được dùng hơn.
Sự giao tiếp được diễn ra giữa bất cứ loại socket nào, kể cả khác loại chứ không bị giới hạn phải cùng loại.
Tìm hiểu về Stream Socket
Stream Socket còn được gọi là socket TCP. Nó hoạt động dựa trên giao thức hướng kết nối. Tức là chỉ sử dụng được khi máy chủ và máy khách có sự liên kết.
Stream Socket giúp quá trình truyền gửi diễn ra nhanh chóng và đúng hạn. Ngoài ra, với yếu tố đảm bảo, người dùng cũng có thể yên tâm rằng dữ liệu sẽ được chuyển đến đúng người nhận với độ tin cậy tuyệt đối. Mỗi hành động diễn ra trong quá trình dịch chuyển thông tin đều sẽ được ghi lại kết quả và truyền về cho người dùng dù có thành công hay không. Các bản ghi dữ liệu cũng không hề có giới hạn nào, bạn có thể thoải mái truyền bao nhiêu thông tin tùy thích. Song song với đó, Stream Socket còn sở hữu 2 cơ chế bao gồm quản lý luồng lưu thông trên mạng và chống tắc nghẽn nhằm tối ưu hóa thời gian truyền dữ liệu.
Điều kiện để sử dụng Stream Socket là phải có địa chỉ IP rõ ràng giữa 2 đầu kết nối. Các thông tin được gửi đi tuần tự theo kế hoạch lên trước. Mỗi thông điệp được thực hiện phải có thông báo trả về mới tính là hoàn thành. Ngoài ra, Stream Socket hoạt động dựa trên mô hình lắng nghe và chấp nhận. Có nghĩa rằng giữa 2 process phải có 1 bên yêu cầu kết nối trước.
Tìm hiểu về Datagram Socket
Datagram Socket hoạt động dựa trên giao thức UDP về việc truyền thông tin không yêu cầu sự kết nối. Để hoạt động này diễn ra, nó cung cấp connection-less point cho việc gửi và nhận thông tin. Chính vì thế mà Datagram Socket còn được gọi là socket không hướng kết nối.
Hai tiến trình có thể liên lạc với nhau thông quan Datagram Socket mà không cần IP chung. Thông điệp muốn gửi đi phải kèm theo thông điệp người nhận. Có thể gửi một thông điệp nhiều lần, tuy nhiên không thể gửi cùng một lúc. Ngoài ra, thứ tự hoàn thành dịch chuyển cũng không cố định, thông điệp gửi sau có thể đến trước và ngược lại.
Datagram Socket không đảm bảo tuyệt đối kết quả của tiến trình. Một số trường hợp ghi nhận thông điệp không thể đến tay của bên nhận. Cùng với đó, điều kiện để thực hiện các cuộc trao đổi 2 đầu là 1 trong 2 tiến trình phải công bố port của socket mà mình đang sử dụng.
Tuy nhiên vì không yêu cầu kết nối của 2 tiến trình nên quá trình truyền dữ liệu diễn ra vô cùng nhanh chóng, phù hợp để ứng dụng trong cách hoạt động như nhắn tin, chat game online…
Tìm hiểu về Unix socket
Unix socket được biết đến như một điểm chuyển giao giữa các ứng dụng ở trong một máy tính. Vì không phải qua bước kiểm tra và routing nên quá trình truyền tin diễn ra vô cùng nhẹ nhàng và nhanh chóng. Đường chuyền khép kín đảm bảo không bị rò rỉ thông tin khi thực hiện.
Unix socket mang đến những ưu điểm tuyệt vời như: tăng tốc độ truy cập MySQL lên đến 30-50%, tăng PostgreSQL lên hơn 30%, tăng Redis lên 50%. Cùng với đó còn giảm thời gian latency xuống từ 60ms còn 5ms.
Bên cạnh đó, Unix socket vẫn còn một số nhược điểm tồn đọng như: không thể dịch chuyển giữa 2 máy khác nhau, đôi khi xảy ra delay do vấn đề phân quyền giữa các tệp tin.
Tìm hiểu về Websocket – Socket là gì?
Không giống như 3 loại socket trên, Websockets được sử dụng nhiều nhất nhờ những ứng dụng to lớn mà nó mang lại.
Vậy websocket là gì? Websocket là một module hỗ trợ kết nối giữa hai đầu máy nhờ giao thức TCP mà không cần quan HTTP. Websocket được thiết kế chuyên dụng dành cho web nhưng vẫn có thể được dùng để ứng dụng cho các phần mềm.
Websocket sở hữu gần như hầu hết những ưu điểm của các loại socket khác như: tỷ lệ xảy ra delay thấp, dễ xử lý lỗi, khả năng dịch chuyển thông tin nhanh chóng và mạnh mẽ, phù hợp cho những hoạt động cần đến tính tức thời như chat realtime, chat online, biểu đồ chứng khoán…
Giao thức chuẩn phổ biến nhất của WebSocket là ws:// . Còn giao thức secure là wss:// . WebSocket có chuẩn giao tiếp là String và hỗ trợ buffered arrays cùng blobs.
Tuy ưu việt là thế nhưng Web socket vẫn có một số nhược điểm. Một số trình duyên chưa có khả năng tương thích với Websocket. Bên cạnh đó, Websocket cũng sẽ dễ bị hạn chế với các dịch vụ có phạm vi yêu cầu.
Mời bạn tham khảo thêm: Cách lập trình game đơn giản
Kết luận Socket là gì
Từ bài viết trên, hẳn rằng bạn đọc đã phần nào hiểu thêm được khái niệm socket là gì. Mong rằng những thông tin của Teky sẽ phục vụ tốt cho con đường học tập và làm việc của những nhà lập trình viên.
