协议的种类

什么是协议

协议是计算机通信中双方遵循的规则和约定，定义了数据格式、传输方式、错误处理等关键细节。

协议的划分

按网络分层模型划分

物理层协议
功能：定义物理介质（如电缆、光纤）上的信号传输方式。
例子：RS-232（串口通信）、以太网的物理层标准（如1000BASE-T）。

数据链路层协议
功能：管理直接相连设备间的数据传输（帧同步、错误检测）。
例子：以太网（MAC层）、Wi-Fi（IEEE 802.11）、PPP（拨号协议）。

网络层协议
功能：实现跨网络的寻址和路由选择。
例子：IP（IPv4/IPv6）、ICMP（Ping）、BGP（路由协议）。

传输层协议
功能：端到端通信，保证数据可靠/不可靠传输。
例子：TCP（可靠传输）、UDP（低延迟传输）。

应用层协议
功能：面向具体业务场景的通信规则。
例子：HTTP、FTP、SMTP、DNS。

按应用场景划分

下面举几个例子

消息传递协议

用途：分布式系统中消息队列或中间件的通信。
特点：支持发布/订阅、持久化、事务等特性。

例子：

Kafka协议：基于TCP的二进制协议，优化高吞吐、分区和消费者组管理。

RocketMQ协议：阿里自研，支持事务消息、顺序消息，基于长连接。

AMQP：标准化协议（如RabbitMQ），支持消息确认、路由规则（Exchange/Queue）。

MQTT：轻量级，适用于物联网（低带宽、不稳定网络）。

远程调用协议（RPC）

用途：跨进程或跨机器的方法调用。

特点：需定义接口、参数序列化、传输机制。

例子：
Dubbo协议：阿里开源，默认基于Netty的二进制协议，支持负载均衡、服务治理。

gRPC：基于HTTP/2和Protobuf，支持多语言、流式通信。

Thrift：Facebook开源，跨语言RPC框架，含二进制序列化协议。

Web服务协议

用途：基于Web的客户端-服务端交互。

例子：

HTTP/HTTPS：无状态请求-响应模型，RESTful API的基础。

WebSocket：全双工通信，适用于实时应用（如聊天、游戏）。

SOAP：基于XML的协议，支持复杂事务和安全扩展。

数据库访问协议

用途：客户端与数据库服务器的交互。

例子：

MySQL协议：基于TCP的二进制协议，支持查询、事务、预处理语句。

PostgreSQL协议：支持扩展数据类型和流式结果集。

文件传输协议

用途：文件上传、下载或同步。

例子：

FTP/SFTP：传统文件传输，支持目录操作。

BitTorrent：P2P协议，分块下载和多源加速。

物联网协议

用途：低功耗设备通信。

例子：

CoAP：基于UDP的轻量协议，适用于传感器网络。

LoRaWAN：长距离低功耗广域网协议。

安全协议

用途：加密通信或身份认证。

例子：

TLS/SSL：加密HTTP（HTTPS）、邮件等。

OAuth2：授权协议，用于第三方应用访问用户资源。

JAVA项目中使用到的协议

下面以springboot web项目举例

应用层协议

HTTP/HTTPS

用途：Web 应用的核心协议，用于浏览器/客户端与服务器之间的通信。

Spring Boot 中的使用：

通过 @RestController 和 @RequestMapping 注解定义 HTTP 接口。

支持 GET/POST/PUT/DELETE 等 HTTP 方法。

HTTPS 通过配置 SSL 证书（server.ssl.*）启用加密通信。

server:
  port: 8080
  ssl:
    key-store: classpath:keystore.jks
    key-store-password: secret

WebSocket

用途：实现全双工实时通信（如聊天室、实时通知）。

Spring Boot 中的使用：

使用 @EnableWebSocket 和 WebSocketHandler 实现 WebSocket 服务端。

通过 STOMP（Simple Text Oriented Messaging Protocol）子协议增强消息路由能力。

传输层协议

TCP

用途：提供可靠的、面向连接的字节流传输。

Spring Boot 中的使用：

数据库连接（如 MySQL JDBC 驱动默认使用 TCP 协议）。

Redis、RabbitMQ 等中间件通过 TCP 与 Spring Boot 通信。

UDP

用途：无连接、低延迟但不可靠的传输（如日志收集、实时监控）。

Spring Boot 中的使用：

通过 java.net.DatagramSocket 实现 UDP 客户端/服务端。

集成第三方库（如 Netty）处理 UDP 请求。

安全协议

OAuth2.0

用途：授权框架，用于第三方应用访问用户资源。

Spring Boot 中的使用：

使用 spring-security-oauth2 或 spring-security 5.x+ 实现 OAuth2 服务。

支持授权码模式、密码模式等。

JWT（JSON Web Token）

用途：无状态的身份验证令牌，通过 HTTP Header 传输。

Spring Boot 中的使用：

使用 jjwt 库生成和解析 JWT。

通过 Spring Security 过滤器验证 JWT。

消息协议

AMQP（Advanced Message Queuing Protocol）

用途：消息队列通信（如 RabbitMQ）。

Spring Boot 中的使用：

通过 spring-boot-starter-amqp 集成 RabbitMQ。

使用 @RabbitListener 注解消费消息。

KAFKA协议

ROCKETMQ协议

服务发现与配置协议

Eureka（基于 HTTP）

用途：服务注册与发现（Spring Cloud Netflix）。

数据库协议

JDBC

用途：Java 数据库连接标准，底层依赖数据库厂商协议（如 MySQL 的 mysql-connector-java）。

Spring Boot 中的使用：

配置 DataSource 并集成 ORM 框架（如 JPA、MyBatis）。

其他协议

SMTP/POP3/IMAP
用途：邮件发送与接收。

Spring Boot 中的使用：

通过 spring-boot-starter-mail 集成 JavaMail。

总结

外部通信：HTTP/HTTPS、WebSocket、gRPC。

内部通信：TCP（数据库、中间件）、AMQP/MQTT（消息队列）。

安全：OAuth2.0、JWT、SSL/TLS。

服务治理：Eureka（HTTP）、Spring Cloud Config（HTTP）。

开发者需要根据性能需求（如 gRPC 的高效性）、安全性（HTTPS/JWT）和业务场景（如实时通信选择 WebSocket）灵活选择协议。