編程體系結構(07)：JavaEE之Web開發

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1、基礎概念

一、CS與BS架構

CS架構模式

客戶端/服務器（Client/Server）模式，既要編寫服務器端程序，也要開發客戶端程序，軟件更新時須要同時更新客戶端和服務器端，總體模式相比BS架構要複雜，可是安全性比較高。

B/S架構模式

即瀏覽器/服務器（Browser/Server），只須要編寫服務器端程序，瀏覽器的界面做爲訪問的服務端的入口，架構相對簡單，能夠快速迭代，可是安全性較差。

二、Socket通訊機制

TCP/IP 協議

傳輸控制協議/網際協議是指可以在多個不一樣網絡間實現信息傳輸的協議簇。TCP/IP協議不只僅指的是TCP和IP兩個協議，而是指一個由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等協議構成的協議簇，只是由於在TCP/IP協議中TCP協議和IP協議最具表明性，因此被稱爲TCP/IP協議。

Socket套接字

網絡中不一樣主機上的應用進程之間進行雙向通訊的端點的抽象，一個套接字就是網絡上進程通訊的一端，提供了應用層進程利用網絡協議交換數據的機制。一般接收請求數據，並作業務處理的稱爲服務端即ServerSocket，發送請求並接收處理結果的稱爲客戶端。

2、Http協議

一、Http和Https

Http協議

HTTP超文本傳輸協議,是用於從萬維網服務器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協議，基於TCP/IP通訊協議來傳遞數據：HTML文件、圖片、查詢數據等。HTTP協議基於客戶端-服務端架構模式。瀏覽器做爲HTTP客戶端經過URL向服務端即WEB服務器發送請求。Web服務器根據接收到的請求後，處理完請求後向客戶端發送響應信息。

協議特色：簡單快速、靈活、無鏈接、無狀態、支持客戶/服務器模式。

Https協議

以安全爲準則的HTTP通道，是HTTP的安全版，在HTTP請求上加入SSL層，HTTPS的安全基礎是SSL，所以加密的詳細內容就須要SSL。簡單來講，HTTPS協議是由SSL+HTTP協議構建的可進行加密傳輸、身份認證的網絡協議，要比http協議安全。HTTPS協議的主要做用能夠分爲兩種：一種是創建一個信息安全通道，來保證數據傳輸的安全；另外一種就是確認網站的真實性。

Https和Http區別

安全證書：Https協議須要到CA申請證書，通常免費證書較少，於是須要必定費用。

數據傳輸：Http是超文本傳輸協議，信息是明文傳輸，https則是具備安全性的ssl加密傳輸協議。

鏈接方式：Http和Https使用的是徹底不一樣的鏈接方式，用的端口也不同，前者是80，後者是443。

二、Get和Post請求

瀏覽器端

從瀏覽器角度看這個兩種請求的區別：GET方式讀取資源，好比Get到靜態頁面，即便屢次讀取不會對訪問數據產生影響，也被稱爲"冪等"請求。POST方式在頁面中定義表單，提交表單會把數據提交到服務器，並且多數狀況下會產生數據，好比經常使用的保存數據接口，並不是"冪等"操做，不冪等也就意味着不能隨意屢次執行。

服務接口

這裏指用Ajax程序請求服務接口，提交的請求類型。或者其餘Http請求工具類，還有狀況是微服務中各類Feign接口間的請求。這種狀況接口發送請求時，限制相對較少，好比REST風格接口經常使用GET、POST、PUT、DELETE，幾種方式分別獲取、建立、更新、刪除 資源。

三、握手揮手機制

三次握手

第一次握手：客戶端主動向服務器發起請求鏈接，請求報文中發送SYN=1，此時隨機生成初始序列號seq=x，此時，客戶端進程進入SYN-SENT同步已發送狀態。

第二次握手：服務端收到請求報文後，確認客戶的SYN，若是請求沒有拒絕，則發出確認報文。報文中應該ACK=1，SYN=1，確認號是ack=x+1，同時本身也發送一個SYN包seq=y，此時，服務器進程進入SYN-RCVD同步收到狀態。

第三次握手：客戶端收到確認後，須要向服務器確認報文的ACK=1，ack=y+1，此時，TCP鏈接創建，客戶端進入ESTABLISHED已創建鏈接狀態。完成三次握手，客戶端與服務器開始傳送數據。

四次揮手

第一次揮手：客戶端發送一個結束FIN，用來主動關閉和服務端的數據傳輸，釋放鏈接且中止發送數據，報文首部：FIN=1，序列號seq=u；隨後客戶端進入終止等待1狀態FIN-WAIT-1。

第二次揮手：服務端收到這個FIN，發出確認報文ACK=1，確認收到序號是收到的序號+1，即ack=u+1，且帶上本身的序列號seq=v，和SYN同樣，一個FIN將佔用一個序號。如此，服務器通知應用進程，客戶端已經沒有數據要發送，若是服務器發送數據，客戶端依然要接收，該狀態會持續一段時間，服務端進入關閉等待狀態CLOSE-WAIT。客戶端收到服務器的確認請求後，進入終止等待2狀態FIN-WAIT-2，等待服務器發送鏈接釋放報文。

第三次揮手：服務器向客戶端發送釋放鏈接報文FIN=1，ack=u+1，此時服務端還處於半關閉狀態，服務器可能還會發送一些數據，此時序列號爲seq=w，如此，服務器進入最後確認狀態LAST-ACK，等待客戶端的確認。

第四次揮手：客戶端收到服務器的鏈接釋放報文後，回發確認，ACK=1，ack=w+1，序列號是seq=u+1，如此，客戶端進入時間等待狀態TIME-WAIT。此時TCP鏈接尚未釋放，必須通過最長報文段壽命的時間後，才進入CLOSED狀態。MSL：最長報文段壽命，通常2分鐘，TCP鏈接釋放時，主動方必須通過2MSL後才進入CLOSED狀態，所以主動方關閉時間比較晚。

3、Servlet組件

Java編寫的服務器端程序，具備獨立於平臺和協議的特性，主要功能在於交互式地瀏覽和生成數據，生成動態Web內容。使用Servlet，能夠收集來自網頁表單的用戶輸入，呈現來自數據庫或者其餘源的記錄，還能夠動態建立網頁。

一、實現方式

繼承HttpServlet，HttpServlet擔任抽象模板角色，模板方法：由service()方法擔任；

繼承GenericServlet抽象類，其中的service方法爲抽象方法；

實現Servlet接口，包含init、getServletConfig、service、getServletInfo、destroy幾個核心方法；

二、生命週期

加載和實例化，初始化init，服務service，銷燬：destroy。

三、核心API組件

ServletConfig：獲取servlet初始化參數和servletContext對象；

ServletContext：在整個Web應用的動態資源之間共享數據；

ServletRequest：封裝Http請求信息，在請求時建立；

ServletResponse：封裝Http響應信息，在請求時建立；

四、轉發和重定向

轉發：服務器端進行的頁面跳轉的控制 ;

重定向：服務端響應跳轉信息，瀏覽器端進行的頁面跳轉 ;

五、Cookie與Session

Cookie機制

Cookie在HTTP中一般是用來辨別用戶身份，進行會話跟蹤而儲存在用戶本地終端上的數據，通常會加密處理，由用戶客戶端計算機暫時或永久保存的信息。其結構就是一個鍵和一個值構成的。隨着服務器端的響應發送給客戶端瀏覽器。而後客戶端瀏覽器會把Cookie保存起來，當下一次再訪問服務器時把Cookie再發送給服務器。

Session會話

用戶在應用程序的Web頁之間跳轉時，存儲在Session對象中的變量將不會丟失，而是在整個用戶會話中一直存在下去。Servlet中能夠把一個會話內須要共享的數據保存到HttSession對象中。四大域對象：PageContext、ServletRequest、HttpSession、ServletContext。

六、監聽.過濾.攔截

監聽器

JavaWeb三大組件：Servlet，Listener，Filter，監聽器就是指在應用程序中監聽相關對象狀態變化的組件。

過濾器

客戶端請求Servlet時，先執行相關Filter，若是Filter經過，則繼承執行請求的Servlet；若是Filter不經過，則不會執行用戶請求的Servlet。過濾器能夠動態地攔截請求和響應。

攔截器

Spring框架中的攔截器Interceptor相似於Servlet中的過濾器Filter，主要用於攔截用戶請求並做相應的處理。例如經過攔截器能夠進行權限驗證、記錄請求信息的日誌、判斷用戶是否登陸等。請求轉發不執行攔截、過濾；重定向執行攔截和過濾。

4、數據庫鏈接池

一、C3P0鏈接池

C3P0是一個開源的JDBC鏈接池，應用程序根據C3P0配置來初始化數據庫鏈接，能夠自動回收空閒鏈接的功能。

二、Druid鏈接池

Druid鏈接池爲監控而生，內置強大的監控功能，監控特性不影響性能。內置了StatFilter功能，能採集很是完備的鏈接池中訪問數據庫執行信息，Druid鏈接池內置一個監控頁面，提供了很是完備的監控信息，能夠快速診斷系統的瓶頸，也是當前最經常使用的鏈接池。

5、運行服務器

一、Jetty容器

Jetty 是一個開源的servlet容器，它爲基於Java的web容器，例如JSP和servlet提供運行環境。Jetty是使用Java語言編寫的，它的API以一組JAR包的形式發佈。開發人員能夠將Jetty容器實例化成一個對象，能夠迅速爲一些獨立運行（stand-alone）的Java應用提供網絡和web鏈接。

二、Tomcat服務器

Tomcat服務器是一個免費的開放源代碼的Web應用服務器，屬於輕量級應用服務器，在中小型系統和併發訪問用戶不是不少的場合下被廣泛使用，是開發和調試JSP程序的首選。使用Tomcat最關鍵的兩個操做：使用開發工具鏈接Tomcat並部署web應用；將應用程序打包放到Tomcat服務下運行。

6、源代碼地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile

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