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主讲 白小军 Web应用开发概述 1 1软件编程体系 1 软件编程体系结构图 2 C S结构程序设计C S结构 即Client Server结构 指应用程序由服务器端程序和客户端程序两部分构成 客户端具有独立的处理功能 同时可以通过网络与服务器端通信 进行协同处理 1 1软件编程体系 续 C S结构程序设计C S结构的优势 C S结构程序的主要处理功能一般是在客户端 充分发挥了分布式计算的优势 服务器端一般不会成为性能的瓶颈 客户端由用户定制开发 可以实现任意复杂的处理功能 C S结构的劣势 客户端需要专门安装 对于不熟悉计算机操作的用户来说难度很大 升级很不方便 一旦程序发生变动 所有客户端都需要升级 维护工作量很大 1 1软件编程体系 3 B S结构程序设计B S结构 即Browser Server结构 应用程序同样由客户端和服务器端两部分组成 但客户端一般使用通用的浏览器 只负责用户与服务器的交互 处理能力有限 绝大多数处理功能都运行在服务器端 1 1软件编程体系 续 B S结构程序设计B S结构的优势 B S结构程序的主要处理功能都运行在服务器端 客户端一般不需要安装特别的软件 只要使用通用的Web浏览器即可 例如IE 软件升级时只需在服务器端更新程序即可 不需考虑客户端 B S结构的劣势 由于绝大多数处理功能都由服务器端承担 所以服务器的负担沉重 容易成为性能的瓶颈 客户端使用了通用的软件 功能十分有限 很多在Client中很容易实现的功能缺很难在Browser中实现 例如绘图 另外 B S结构程序的运行效率一般都不高 1 1软件编程体系 4 软件编程体系的发展2000年以前 C S结构程序占主导地位 热门的开发工具包括C Delphi Java等 2000年以后 B S结构应用成为主流方向 热门的开发技术包括ASP PHP JSP J2EE ASP NET等 软件体系结构 从2层体系向3层体系以及n层体系发展 1 1软件编程体系 1 Internet网络上世纪60年代 传统电路交换网络比较脆弱 无法适应战争的需要 美国国防部指派其高级研究计划局 ARPA 解决此问题 后来发展出ARPANET 上世纪80年代 美国国家科学基金会为了利用ARPANET进行共享数据和合作研究 开始设计其高速替代网 后发展为NSFNET 上世纪80年代中期 NSFNET和ARPANET互联以后 网络 机器和用户开始以指数增长 形成因特网Internet 1 2Internet和WWW 2 Internet协议 1 2Internet和WWW 3 TCP IP帧的封装过程 1 2Internet和WWW 4 WWW技术WWW 即WorldWideWeb 简称Web1989年 欧洲粒子物理研究室的物理学家TimBerners Lee提出了链接文档的概念 1993年 第一个图形界面的浏览器Mosaic发布1994年 WorldWideWebConsortium W3C 成立 WWW的特点 浏览器 服务器模式HTML和HTTP为基础高度集成信息 文本 图像 音频 视频等 和服务 Email FTP Telnet等 1 2Internet和WWW 5 WWW上的资源定位什么是URL 即uniformresourcelocatorURL的构成 通信协议主机地址或主机名主机端口号页面地址例如 8080 index jsphttp 222 25 8 91 webclass index html 1 2Internet和WWW 1 Http协议概述Http hypertexttransferprotocol 超文本传输协议它是TCP IP协议集中的一个应用层协议 用于定义WEB浏览器与WEB服务器之间交换数据的过程以及数据本身的格式WEB浏览器与WEB服务器之间的一问一答的交互过程必须遵循一定的规则 这个规则就是HTTP协议HTTP协议目前有HTTP 1 0 HTTP 1 1 HTTP NG等几个版本深入理解HTTP协议 对管理和维护复杂的WEB站点 开发具有特殊用途的WEB服务器程序具有直接影响Http的缺省端口是80 1 3HTTP协议 续 Http协议概述Http1 0的会话方式 会话过程分四个阶段1 客户机打开到服务器的连接2 客户机向服务器发出请求request3 服务器响应该请求response4 连接关闭会话的特点 无状态1 浏览器与WEB服务器的连接过程是短暂的 每次连接只处理一个请求和响应 对每一个页面的访问 浏览器与WEB服务器都要建立一次单独的连接 2 浏览器到WEB服务器之间的所有通讯都是完全独立分开的请求和响应对 1 3HTTP协议 续 Http协议概述Http1 0中浏览器访问网页的过程 1 3HTTP协议 续 Http协议概述Http1 1会话 在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应多个请求和响应过程可以重叠进行增加了更多的请求头和响应头 1 3HTTP协议 2 Http请求请求消息结构 一个请求行 若干消息头 以及实体内容 其中的一些消息头和实体内容都是可选的 消息头和实体内容之间要用空行隔开 举例 GET books java htmlHTTP 1 1Accept Accept Language en usConnection Keep AliveHost localhostReferer http localhost links aspUser Agent Mozilla 4 0Accept Encoding gzip deflate消息实体内容 请求行 一个空行 1 3HTTP协议 续 Http请求两种请求方式 Get方式 用户数据作为URL中的查询字符串传递给服务器 而body中的数据为空Post方式 用户数据打包在body中传输给服务器 不在URL中显露两种方式的特点 Get方法所传输的数据在url中可见 post则不可见Get方法所传输的数据量有限制 一般在1KB以内 Post方法则要大得多 默认为2MB 还可以设置的更大 1 3HTTP协议 请登录用户名密相当于 http localhost 8080 myapp chklog jsp UserName tom Password 123456 续 Http请求请求提交示例 1 3HTTP协议 续 Http请求请求消息示例 Get方法示例 GET myapp chklog jsp UserName tom Password 123456HTTP 1 1Host localhost 其它请求头 BODY 空 EMPTYPost方法示例 POST ibm demo loginValidator jspHTTP 1 1Host localhost 其它请求头 UserName tom Password 123456 1 3HTTP协议 总结 Http请求 请求行 请求的关键请求方式请求URL Get方式时带请求数据 http协议版本号消息头 包含浏览器及客户端相关信息 主要有 浏览器类型支持哪些文档类型支持哪些字符集客户机地址请求实体 请求文件 附件 请求参数 名字 值 名字 值 1 3HTTP协议 续 Http请求http请求小结 通过地址栏发出的请求总是Get请求Form表单的请求分两种情况 Method Get Method Post 示例 1 3HTTP协议 3 Http响应响应消息结构 一个状态行 若干消息头 以及实体内容 其中的一些消息头和实体内容都是可选的 消息头和实体内容之间要用空行隔开 举例 HTTP 1 1200OKServer Microsoft IIS 5 0Date Thu 13Jul200005 46 53GMTContent Length 2291Content Type text htmlCache control private 1 3HTTP协议 续 Http响应响应状态码 响应状态码用于表示服务器对请求的各种不同处理结果和状态 它是一个三位的十进制数 响应状态码可归为5种类别 使用最高位为1到5来进行分类 如下 1 100 199 表示成功接收请求 要求客户端继续提交下一次请求才能完成整个处理过程 2 200 299 表示成功接收请求并已完成整个处理过程 3 300 399 为完成请求 客户需进一步细化请求 例如 请求的资源已经移动一个新地址 4 400 499 客户端的请求有错误 5 500 599 服务器端出现错误 1 3HTTP协议 续 Http响应响应状态码 典型的响应状态码 200 正常 表示一切正常 返回的是正常请求结果 206 部分内容 客户发送了一个带有Range头 要求服务器只返回部分文档内容 的GET请求 服务器按要求完成了这个请求302 307 临时重定向 指出被请求的文档已被临时移动到别处 此文档的新的URL在Location响应头中给出304 未修改 表示客户机缓存的版本是最新的 客户机应该继续使用它401 未经授权 表示客户机访问的是一个受口令保护的页面 结合使用一个WWW Authenticate响应头提示客户机应重新发出一个带有Authorization头的请求消息404 找不到 服务器上不存在客户机所请求的资源 500 内部服务器错误 服务器端的程序发生错误 1 3HTTP协议 4 Http消息头总体介绍 使用消息头 可以实现HTTP客户机与服务器之间的条件请求和应答每个消息头包含一个头字段名称 然后依次是冒号 空格 值 回车和换行符 例如 Accept Language en us有些请求头字段允许客户端在值部分指定多个可接受的选项 各项之间以逗号分隔 例如 Accept Encoding gzip compress整个消息头部分中的各行消息头可按任何顺序排列消息头字段名是不区分大小写的 但习惯上将每个单词的第一个字母大写消息头又可以分为通用信息头 请求头 响应头 实体头等四类 1 3HTTP协议 续 Http消息头通用信息头 既能用于请求消息 也能用于响应消息 包括一些与被传输的实体内容没有关系的常用消息头字段Cache Control no cache Connection close Keep Alive Date Tue 11Jul200018 23 51GMTPragma no cache Trailer DateTransfer Encoding chunked Upgrade HTTP 2 0 SHTTP 1 3Via HTTP 1 1Proxy1 HTTP 1 1Proxy2Warning anytext 1 3HTTP协议 续 Http消息头请求信息头 用于客户端在请求消息中向服务器传递附加信息 主要包括客户端可以接受的数据类型 压缩方法 语言 以及发出请求的超链接所属网页的URL地址等信息Accept text html image Accept Charset ISO 8859 1 unicode 1 1 Accept Encoding gzip compress Accept Language en gb zh cn Authorization Basicenh4OjEyMzQ1Ng Expect 100 continueFrom zxx it315 orgHost www it315 org 80 If Match xyzzy r2d2xxxx 1 3HTTP协议 续 Http消息头请求信息头 2 If Modified Since Tue 11Jul200018 23 51GMT If None Match xyzzy r2d2xxxx If Range Tue 11Jul200018 23 51GMTIf Unmodified Since Tue 11Jul200018 23 51GMTMax Forwards 1Proxy Authorization Basicenh4OjEyMzQ1Ng Range bytes 100 599Referer http www it315 org index jsp TE trailers deflateUser Agent Mozilla 4 0 MSIE等 1 3HTTP协议 续 Http消息头响应信息头 用于服务器在响应消息中向客户端传递附加信息 包括服务程序名 被请求资源需要的认证方式 被请求资源已移动到的新地址等信息 Accept Range bytes Age 315315315Etag b38b9 17dd 367c5dcdLocation http www it315 org index jsp Proxy Authenticate BASICrealm it315 Retry After Tue 11Jul200018 23 51GMTServer Microsoft IIS 5 0 Vary Accept LanguageWWW Authenticate BASICrealm it315 1 3HTTP协议 续 Http消息头实体信息头 用作实体内容的元信息 描述了实体内容的属性 包括实体信息类型 长度 压缩方法 最后一次修改时间 数据有效期等 Allow GET POSTContent Encoding gzip Content Language zh cn Content Length 80 Content Location http www it315 org java cn htmlContent MD5 ABCDABCDABCDABCDABCDAB Content Range bytes2543 4532 7898 Content Type text html charset GB2312 Expires Tue 11Jul200018 23 51GMT Last Modified Tue 11Jul200018 23 51GMT 1 3HTTP协议 续 Http消息头扩展信息头 是一些在HTTP规范里没有定义的头字段Cookie Set Cookie Refresh Refresh 1Refresh 1 url http www it315 orgContent Disposition Content Type application octet streamContent Disposition attachment filename aaa zip 1 3HTTP协议 1 静态HTML页面 1 4Web程序设计技术 请求 用户浏览器 响应 Index html Web服务器 2 CGI技术 CommonGatewayInterface 1 4Web程序设计技术 3 API编程 使用专用服务器API扩展CGI常用API技术 Oracle WebServerAPISybase WebSQLNetscape NASPIMicrosoft ISAPIISAPI编程 ISAPI工作原理和CGI相同 但是应用程序是以dll的形式存在于服务器内存中 与Web服务器进程同处于同一个系统空间 以线程代替进程 优点是效率高 缺点是不稳定 开发困难 1 4Web程序设计技术 4 Servlet编程 与CGI工作原理类似 采用多线程 JAVA技术支持 效率高很多 1 4W