1、協(xié)議 a. TCP/IP整體構(gòu)架概述
TCP/IP協(xié)議并不完全符合 OSI的七層參考模型。傳統(tǒng)的開放式系統(tǒng)互連參考模型，是一種通信協(xié)議的7層抽象的參考模型，其中每一層執(zhí)行某一特定任務(wù)。該模型的目的是使各種硬件在相 同的層次上相互通信。這7層是：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)路層、傳輸層、話路層、表示層和應(yīng)用層。而TCP/IP通訊協(xié)議采用了4層的層級結(jié)構(gòu)，每一層都呼 叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)來完成自己的需求。這4層分別為：
i. 應(yīng)用層：應(yīng)用程序間溝通的層，如超文本傳送協(xié)議（HTTP）、簡單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、網(wǎng)絡(luò)遠程訪問協(xié)議（Telnet）等。
ii. 傳輸層：在此層中，它提供了節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，如傳輸控制協(xié)議（TCP）、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）等，TCP和UDP給數(shù)據(jù)包加入傳輸數(shù)據(jù)并把它傳輸?shù)较乱粚又校@一層負責(zé)傳送數(shù)據(jù)，并且確定數(shù)據(jù)已被送達并接收。
iii. 互連網(wǎng)絡(luò)層：負責(zé)提供基本的數(shù)據(jù)封包傳送功能，讓每一塊數(shù)據(jù)包都能夠到達目的主機（但不檢查是否被正確接收），如網(wǎng)際協(xié)議（IP）。
iv. 網(wǎng)絡(luò)接口層：對實際的網(wǎng)絡(luò)媒體的管理，定義如何使用實際網(wǎng)絡(luò)（如Ethernet、Serial Line等）來傳送數(shù)據(jù)。
b. HTTP協(xié)議介紹：
i. HTTP是一種超文本傳送協(xié)議（HyperText Transfer Protocol），是一套計算機在網(wǎng)絡(luò)中通信的一種規(guī)則。在TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中，HTTP屬于應(yīng)用層協(xié)議，位于TCP/IP協(xié)議的頂層
ii. HTTP是一種無狀態(tài)的的協(xié)議，意思是指 在Web 瀏覽器（客戶端）和 Web 服務(wù)器之間不需要建立持久的連接。整個過程就是當(dāng)一個客戶端向服務(wù)器端發(fā)送一個請求（request），然后Web服務(wù)器返回一個響應(yīng) （response），之后連接就關(guān)閉了，在服務(wù)端此時是沒有保留連接的信息。
iii. HTTP 遵循 請求/響應(yīng)（request/response） 模型的，所有的通信交互都被構(gòu)造在一套請求和響應(yīng)模型中。
iv. 瀏覽WEB時，瀏覽器通過HTTP協(xié)議與WEB服務(wù)器交換信息，Web服務(wù)器向Web瀏覽器返回的文件都有與之相關(guān)的類型，這些信息類型的格式由MIME定義。
c. 協(xié)議的java實現(xiàn)方式
不論是TCP/IP協(xié)議也好，還是HTTP協(xié)議也好，java都是通過套接字（java.net.Socket）來實現(xiàn)的，可以參考我的另一篇技術(shù)博客：一個項目看java TCP/IP Socket編程（1.3版）
2、HTTP報文接口及客戶端和服務(wù)器端交互原理
a. HTTP定義的事務(wù)處理由以下四步組成：
i. 建立連接：
例如我在瀏覽器里輸入 http：//cuishen.iteye.com，客戶端請求這個地址時即打開了web服務(wù)器HTTP端口的一個套接字。因為在網(wǎng)絡(luò)中間作為傳遞數(shù)據(jù)的 實體介質(zhì)就是網(wǎng)線，數(shù)據(jù)實質(zhì)上是通過IO流進行輸出和輸入，這就不難理解我們?yōu)槭裁丛趯懸粋€Servlet的時候要引用 import java.io.*； 的原因 ，包括我們在向客戶端回發(fā)結(jié)果的時候要用到PrintWriter對象的println（）方法。其實請求的這個地址還要加上端口號80，80可以不寫， 是因為瀏覽器默認的端口號是80。
在Java底層代碼中是這樣實現(xiàn)的，只不過它們已經(jīng)幫我們做了。
- Socket socket = new Socket("cuishen.iteye.com",80);
- InputStream in = socket.getInputStream();
- OutputStream out = socket.getOutputStream();
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ii. 客戶端發(fā)送HTTP請求報文（request）
一旦建立了TCP連接，Web瀏覽器就會向Web服務(wù)器發(fā)送請求命令，是一個ASCII文本請求行，后跟0個或多個HTTP頭標(biāo)，一個空行和實現(xiàn)請求的任意數(shù)據(jù)。
即報文分四個部分：請求行，請求頭標(biāo)，空行和請求數(shù)據(jù)
1）請求行
請求行由三個標(biāo)記組成：請求方法、請求URL和HTTP版本，中間用空格分開
例如： GET cuishen.iteye.com/blog/242842 HTTP/1.1
HTTP規(guī)范定義了8種可能的請求方法：（最常見的就是 GET 和 POST 兩種方法）
● GET -- 檢索URI中標(biāo)識資源的一個簡單請求
● HEAD -- 與GET方法相同，服務(wù)器只返回狀態(tài)行和頭標(biāo)，并不返回請求文檔
● POST -- 服務(wù)器接受被寫入客戶端輸出流中的數(shù)據(jù)的請求
● PUT -- 服務(wù)器保存請求數(shù)據(jù)作為指定URI新內(nèi)容的請求
● DELETE -- 服務(wù)器刪除URI中命名的資源的請求
● OPTIONS -- 關(guān)于服務(wù)器支持的請求方法信息的請求
● TRACE -- Web服務(wù)器反饋Http請求和其頭標(biāo)的請求
● CONNECT -- 已文檔化但當(dāng)前未實現(xiàn)的一個方法，預(yù)留做隧道處理
2）請求頭標(biāo)
請求頭標(biāo)：由key ：value 健值組成，每行一對。請求頭標(biāo)用來通知服務(wù)器有關(guān)客戶端的功能和標(biāo)識。
HOST -- 請求的哪一個服務(wù)器端地址，主地址，比如：我的技術(shù)blog：cuishen.iteye.com
User-Agent -- 用戶即客戶端可以使用的瀏覽器 ，如： Mozilla/4.0
Accept -- 即客戶端可以接受的MIME 類型列表，如image/gif、text/html、application/msword
Content-Length -- 只適用于POST請求，以字節(jié)給出POST數(shù)據(jù)的尺寸
3）空行
發(fā)送回車符和退行，通知服務(wù)器以下不再有頭標(biāo)。
4）請求數(shù)據(jù)
使用POST傳送數(shù)據(jù)，最常使用的是Content-Type和Content-Length頭標(biāo)。
請求報文總結(jié)：
我們可以這樣寫出一個標(biāo)準(zhǔn)的 HTTP請求：
POST /blog/242842 HTTP1.1
HOST: cuishen.iteye.com/
User-Agent: Mozilla/4.0
Accpt: image/gif,text/html,application/pdf,image/png...
key=value&key=value&key=value...... (POST()請求的數(shù)據(jù)) |
這上面的一個例子意思是：
我要去訪問的服務(wù)器端的地址是cuishen.iteye.com/ 它下面的資源 /blog/242842
連起來就是： cuishen.iteye.com/blog/242842
這個頁面用的是 HTTP1.1 規(guī)范，我的瀏覽器版本是Mozilla/4.0
可以支持的MIME格式為 image/gif,text/html,application/pdf,image/png...等等
這個MIME格式我們在servlet中寫法是：response.setContentType("text/html;charset=gb2312");
或者在jsp中寫法是：<%@ page contentType="text/html;charset=gb2312"%>
或者在html中寫法是：<meta http-equiv="content-Type" content="text/html; charset=gb2312">
(c).空行：最后一個響應(yīng)頭標(biāo)之后是一個空行，發(fā)送回車符和退行，表明服務(wù)器以下不再有頭標(biāo)。
(d).響應(yīng)數(shù)據(jù)：HTML文檔和圖像等，也就是HTML本身。out.println("<html>......");寫到客戶端。
- <html>
- <head>
- <title>Welcome to cuishen's IT blog</title>
- </head>
- <body>
- <!-- 這里是具體的內(nèi)容，看到了這里
- 相信大家對 HTTP 工作原理及客戶端與服務(wù)器交互過程已經(jīng)很清楚了吧
- -->
- </body>
- </html>
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iv. 服務(wù)器端關(guān)閉連接，客戶端解析回發(fā)響應(yīng)報文，恢復(fù)頁面
1）瀏覽器先解析狀態(tài)行，查看請求是否成功的狀態(tài)代碼--HTTP響應(yīng)碼：404 400 200 ....
2）解析每一個響應(yīng)頭標(biāo)，如：
ContentType: text/html;charset=gb2312
Content-Length: 122 --- 響應(yīng)中的字節(jié)數(shù)，只在瀏覽器使用永久（Keep-alive）HTTP連接時需要。 |
3）讀取響應(yīng)數(shù)據(jù)HTML，根據(jù)標(biāo)簽<html></html>中的內(nèi)容恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的HTML格式頁面或者其它。
4）一個HTML 文檔可能包含其它的需要被載入的資源，瀏覽器會識別，并對這些資源再進行額外的請求，這個過程可以是循環(huán)的方式一直到所有的數(shù)據(jù)都按照響應(yīng)頭標(biāo)中規(guī)定的格式恢復(fù)到頁面中。
5）數(shù)據(jù)傳送完畢，服務(wù)器端關(guān)閉連接，即無狀態(tài)協(xié)議。
3、總結(jié)
不要被高深的名詞和理論嚇到，其實HTTP客戶端和服務(wù)器端的交互原理很簡單：即先是瀏覽器和服務(wù)器端建立Socket無狀態(tài)連接，也就是短連 接，然后通過IO流進行報文信息（這個報文是嚴(yán)格遵循HTTP報文接口的）的交互，最后會話結(jié)束后就關(guān)閉連接。對于這些底層的協(xié)議和報文的打包解包交互的 實現(xiàn)，其實java和瀏覽器早都已經(jīng)封裝好了，程序員只要專注于業(yè)務(wù)邏輯的實現(xiàn)就行啦，這些都不必關(guān)心！！