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浅谈-http协议与web本质

  • 袁志蒙
  • 2017-03-19 22:25:02
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当你在浏览器地址栏敲入“https://www.yzmcms.com/”,然后猛按回车,呈现在你面前的,将是YzmCMS官方首页了(这真是废话...

当你在浏览器地址栏敲入“https://www.yzmcms.com/”,然后猛按回车,呈现在你面前的,将是YzmCMS官方首页了(这真是废话,你会认为这是理所当然的)。作为一个开发者,尤其是web开发人员,我想你有必要去了解这一系列的处理流程,在这期间,浏览器和服务器到底是如何打交道的?服务器又是如何处理的?浏览器又是如何将网页显示给用户的呢?......

疑惑和细节真是太多了。坦白讲,要想彻彻底底的弄清楚以上每个疑惑和处理细节,至少需要十本书的厚度,所谓“底层无极限”嘛,而且不同的web服务器和服务器端编程语言的实现和处理流程不尽相同(但本质都是相通的)。本文中,我将根据http协议的有关知识,跟大家讲解一些web开发的本质。不管你是从事PHP、.NET,还是J2EE开发等等,都离不开这些本质。希望你读完本文,能有新的收获和见解。由于本人水平和经验有限,难免有误,望读者见谅。


何为http协议(Hypertext Transfer Protocol,超文本传输协议)?所谓协议,就是指双方遵循的规范。http协议,就是浏览器和服务器之间进行“沟通”的一种规范。我们在看空间,刷微博...都是在使用http协议,当然,远远不止这些应用。

笔者一直听说http是属于“应用层的协议”,而且是基于TCP/IP协议的。这个不难理解,如果你上大学时候学过“计算机网络”的课程,就一定知道OSI七层参考协议(我当时是死记硬背的)。如果你接触过socket网络编程,就应该明白TCP和UDP这两种使用广泛的通信协议(建立连接、三次握手等等,当然,这不是本文讨论的重点)。如图:


既然TCP/UDP是广泛使用的网络通信协议,那为啥有多出个http协议来呢?UDP协议具有不可靠性和不安全性,显然这很难满足web应用的需要。

而TCP协议是基于连接和三次握手的,虽然具有可靠性,但人具有一定的缺陷。但试想一下,普通的C/S架构软件,顶多上千个Client同时连接,而B/S架构的网站,十万人同时在线也是很平常的事儿。如果十万个客户端和服务器一直保持连接状态,那服务器如何满足承载呢?

这就衍生出了http协议。基于TCP的可靠性连接。通俗点说,就是在请求之后,服务器端立即关闭连接、释放资源。这样既保证了资源可用,也吸取了TCP的可靠性的优点。

正因为这点,所以大家通常说http协议是“无状态”的,也就是“服务器不知道你客户端干了啥”,其实很大程度上是基于性能考虑的。以至于后来有了session之类的玩意。



在监视网络方面,windows平台上有一款叫做Sniffer的优秀软件,这也是很多“黑客”经常使用的嗅探工具。 在研究http协议时,推荐大家使用一款

叫作httpwatch的工具。(遗憾的是,该工具是收费的。该咋办就咋办,你懂的)。


其实火狐的firebug也支持简单的查看服务器的响应信息



学习http协议,主要需要了解http的请求和响应(当然,还有get、post等请求方式,状态码、URI、MIME等)

首先看看http请求消息(就是浏览器丢给服务器的):


一个http请求代表客户端浏览器向服务器发送的数据。一个完整的http请求消息,包含一个请求行,若干个消息头(请求头),换行,实体内容


请求行:描述客户端的请求方式、请求资源的名称、http协议的版本号。 例如: GET/BOOK/JAVA.HTML HTTP/1.1


请求头(消息头)包含(客户机请求的服务器主机名,客户机的环境信息等):

Accept:用于告诉服务器,客户机支持的数据类型  (例如:Accept:text/html,image/*)

Accept-Charset:用于告诉服务器,客户机采用的编码格式

Accept-Encoding:用于告诉服务器,客户机支持的数据压缩格式

Accept-Language:客户机语言环境

Host:客户机通过这个服务器,想访问的主机名

If-Modified-Since:客户机通过这个头告诉服务器,资源的缓存时间

Referer:客户机通过这个头告诉服务器,它(客户端)是从哪个资源来访问服务器的(防盗链)

User-Agent:客户机通过这个头告诉服务器,客户机的软件环境(操作系统,浏览器版本等)

Cookie:客户机通过这个头,将Coockie信息带给服务器

Connection:告诉服务器,请求完成后,是否保持连接

Date:告诉服务器,当前请求的时间


(换行)

实体内容:

就是指浏览器端通过http协议发送给服务器的实体数据。例如:name=dylan&id=110

(get请求时,通过url传给服务器的值。post请求时,通过表单发送给服务器的值)

  

再看看HTTP响应消息(服务器返回给浏览器的):


一个http响应代表服务器端向客户端回送的数据,它包括:

一个状态行,若干个消息头,以及实体内容


响应头(消息头)状态码被分为五大类: 


100-199 用于指定客户端应相应的某些动作。 

200-299 用于表示请求成功。 

300-399 用于已经移动的文件并且常被包含在定位头信息中指定新的地址信息。 

400-499 用于指出客户端的错误。 

500-599 用于支持服务器错误。 


响应头(消息头)包含:

Location:这个头配合302状态吗,用于告诉客户端找谁

Server:服务器通过这个头,告诉浏览器服务器的类型

Content-Encoding:告诉浏览器,服务器的数据压缩格式

Content-Length:告诉浏览器,回送数据的长度

Content-Type:告诉浏览器,回送数据的类型

Last-Modified:告诉浏览器当前资源缓存时间

Refresh:告诉浏览器,隔多长时间刷新

Content-Disposition:告诉浏览器以下载的方式打开数据。例如: context.Response.AddHeader("Content-Disposition","attachment:filename=aa.jpg");                                        context.Response.WriteFile("aa.jpg");

Transfer-Encoding:告诉浏览器,传送数据的编码格式

ETag:缓存相关的头(可以做到实时更新)

Expries:告诉浏览器回送的资源缓存多长时间。如果是-1或者0,表示不缓存

Cache-Control:控制浏览器不要缓存数据   no-cache

Pragma:控制浏览器不要缓存数据          no-cache


Connection:响应完成后,是否断开连接。  close/Keep-Alive

Date:告诉浏览器,服务器响应时间


理解了以上的http请求消息和响应消息,相信你对于http协议已经理解得足够深刻了。关于http协议的更多具体细节,可以参照http RFC文档。

大致步骤就是:浏览器先向服务器发送请求,服务器接收到请求后,做相应的处理,然后封装好响应报文,再回送给浏览器。浏览器拿到响应报文后,再通过浏览器引擎去渲染网页,解析DOM树,javascript引擎解析并执行脚本操作,插件去干插件该干的事儿...关于浏览器渲染、解析的原理,说白了,所谓web的本质,无非是:请求/处理/响应 ,任何的web服务器,任何的服务端编程语言,都没法脱离这个本质。 而浏览器端解析html、图片等静态内容,呈现给用户,脚本引擎执行脚本代码,完成脚本代码要做的事儿(例如dom操作,css属性更改,发送ajax请求等等)。


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