文本协议 vs 二进制协议
文本协议 vs 二进制协议：传输机制、应用场景与二进制数据支持详解
核心对比速览
解释
传输层协议
| 协议 | 是否支持原始二进制 | 说明 |
|---|---|---|
| TCP | ✅ 是 | 提供可靠、有序的字节流传输，不解释内容 |
| UDP | ✅ 是 | 无连接数据报传输，直接发送原始字节 |
应用层协议
| 协议 | 原生是否仅限文本？ | 二进制支持方式 | 说明 |
|---|---|---|---|
| HTTP | ❌ 否 | ✅ 支持（通过 Content-Type） | body 可为任意二进制 |
| FTP | ⚠️ 部分 | ✅ Binary 模式；❌ ASCII 模式会破坏 | 需显式切换模式 |
| SMTP（早期） | ✅ 是 | ❌ 需 MIME + Base64 编码 | 原生仅支持 7-bit ASCII |
| gRPC | ❌ 否 | ✅ 原生二进制（Protobuf over HTTP/2） | 高效结构化通信 |
| WebSocket | ❌ 否 | ✅ 支持二进制帧（ArrayBuffer） | 可传文本或二进制 |
| MQTT | ❌ 否 | ✅ Payload 为任意字节 | 常用于 IoT |
数据格式（内容编码）
| 格式 | 是否纯文本？ | 能否表示二进制？ | 说明 |
|---|---|---|---|
| JSON | ✅ 是 | ❌ 需 Base64 编码 | 不能直接嵌入原始字节 |
| XML | ✅ 是 | ❌ 需 Base64 或 Hex | 文本结构，二进制需转码 |
| HTML | ✅ 是 | ❌ 需 Data URL 等 | 依赖外部引用或编码 |
| 纯文本 | ✅ 是 | ❌ 否 | 仅可打印字符 |
| Protobuf | ❌ 否 | ✅ 原生二进制 | 紧凑高效序列化 |
| MessagePack | ❌ 否 | ✅ 原生二进制 | JSON 的二进制替代 |
文本协议
什么是文本协议
设计初衷仅用于传输人类可读文本（通常是 7 位 ASCII 或 UTF-8）的通信协议或数据交换格式。
它们对非文本（尤其是原始二进制）数据不友好、不可靠，甚至会破坏数据
指其消息格式由可打印字符组成，依赖换行符、空格、关键字等文本结构来解析内容的协议SMTP
- 用途：发送电子邮件
- 文本特性：命令和响应均为 ASCII 文本 邮件正文默认为 7-bit ASCII
- 二进制问题：高位字节（>0x7F）可能被网关过滤，0x00（NULL）会被丢弃，0x0A/0x0D 被当作行结束符
HTTP
注意
HTTP 协议本身支持二进制，但它的常见载体是文本格式，所以常被误认为“文本协议”。
HTTP 的常见载体是文本格式 中的 “载体” = 数据格式（JSON、XML、HTML 等）
- HTTP 协议本身是一个应用层通信协议，它定义了：
客户端和服务器如何建立连接（如 TCP）
请求/响应的结构（如 GET / HTTP/1.1 + headers + body）
如何传输任意类型的数据（通过 Content-Type 声明）- 用途：
广泛用于 Web 浏览、API 调用（如 RESTful 接口）、文件上传/下载、微服务通信等场景，
既能传输文本（如 HTML 页面、JSON 数据），也能高效传输二进制内容（如图片、视频、PDF 等），
只需正确设置 Content-Type（例如 image/png、application/octet-stream）FTP
FTP 支持两种模式：
- ASCII 模式（文本）：自动转换换行符（\n ↔ \r\n），会破坏二进制文件！
- Binary 模式（图像模式）：原样传输字节，安全。
- 用途：
主要用于在客户端与服务器之间上传或下载文件，常见于网站维护（如上传 HTML/CSS/JS 文件）、
批量数据交换、旧系统集成等场景。虽然因安全性较弱（默认明文传输用户名/密码和数据）逐渐被 SFTP 或 HTTPS 替代，
但在内网或受控环境中仍有使用。二进制协议（不需要Base64）
| 协议/系统 | 特点 |
|---|---|
| TCP / UDP | 传输原始字节流，无任何语义限制 |
| gRPC | 使用 Protobuf 序列化，天然二进制 |
| WebSocket（二进制帧） | 可直接发送 ArrayBuffer |
| MQTT（带二进制 payload） | Payload 可为任意字节 |
| 数据库二进制字段（BLOB） | 直接存 raw bytes |
TCP/UDP
类型：传输层协议（OSI 第4层）
特点：
TCP（Transmission Control Protocol）：面向连接、可靠、有序、基于字节流。
它保证数据按顺序无差错地送达，但本身不关心内容语义——只负责把字节从一端传到另一端。
UDP（User Datagram Protocol）：无连接、不可靠、基于数据报。
每个数据包独立发送，可能丢失、乱序，但也因此更轻量、低延迟。
二进制支持：两者都直接传输原始字节（byte stream 或 datagram），
上层应用可自由定义如何编码/解码这些字节（如自定义协议、图像、音频等）。- 用途： TCP：HTTP、FTP、数据库连接、gRPC 底层 UDP：视频流、DNS 查询、实时游戏、VoIP
提示
TCP 是“管道”，HTTP 和 FTP 是“在管道里说话的规则”
gRPC
- 类型：高性能 RPC（远程过程调用）框架，由 Google 开发
- 特点：
底层传输：通常基于 HTTP/2 over TCP
序列化格式：默认使用 Protocol Buffers（Protobuf）
Protobuf 是一种二进制序列化格式，比 JSON/XML 更紧凑、解析更快。
定义 .proto 文件描述消息结构，工具自动生成客户端/服务端代码。
二进制支持：
消息体本身就是二进制编码（非文本）。
也支持在字段中嵌入任意 bytes 类型（即原始二进制数据）- 用途：微服务通信、内部 API、需要低延迟高吞吐的系统
重要
gRPC 用 Protobuf 把结构化数据高效地转为二进制，在 TCP 上可靠传输
WebSocket（二进制帧）
- 类型：应用层协议（基于 TCP），用于全双工通信
- 特点：
建立在 HTTP 协议之上（通过 Upgrade 头升级连接）
支持两种帧类型：文本帧（UTF-8 字符串） 和 二进制帧（ArrayBuffer / raw bytes）
二进制支持：
可直接发送 ArrayBuffer（浏览器）或 Buffer（Node.js）等二进制数据。
适合传输图片、音频片段、加密数据等非文本内容- 用途：实时聊天、在线游戏、股票行情推送、IoT 控制指令
重要
WebSocket 不仅能传文本，也能高效传二进制，且保持长连接。
MQTT（带二进制 payload）
- 类型：轻量级发布/订阅消息协议，专为低带宽、不稳定网络设计（常用于 IoT）
- 特点：
底层传输：通常基于 TCP
消息结构：
包含 Topic（主题） + Payload（负载）
Payload 是完全透明的字节数组，协议不对其做任何解释。
二进制支持：
Payload 可以是 JSON、Protobuf、图片、传感器原始数据等任意二进制内容。
非常适合设备上传压缩后的传感器数据（如温度+湿度打包成几个字节）。
优点：
极低开销、支持 QoS（服务质量等级）、断线重连、保留消息重要
MQTT 是“邮差”，只负责把你的二进制包裹投递到指定主题，不管里面是什么
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