Web基本工作原理

Web根本工作原理

參考書:WebServerTechnology,NancyJ.Yeager,MorganKaufmannPublishers,19961Web是Internet進(jìn)展的產(chǎn)物Internet-->現(xiàn)代Internet=Web繼承：TCP/IP,MIME,Hypertext,…進(jìn)展：HTTP,HTML,URL(TimBerners-Lee)(為便利起見，本講區(qū)分Internet和Web)2什么是Internet?(如何界定Internet包含的全部計(jì)算機(jī)〕全部在DNS中有登記的計(jì)算機(jī)的集合？全部具有IP地址的計(jì)算機(jī)的集合？〔internetvsInternet)“公理”：總可以找到一臺(tái)在Internet上的計(jì)算機(jī)．那么，Internet即為從任何一臺(tái)已在Internet中的計(jì)算機(jī)可以用IP地址ping到的全部計(jì)算機(jī)的集合.撥號(hào)上網(wǎng)的計(jì)算機(jī)算不算？3什么是Web?運(yùn)行在Internet之上的全部HTTP效勞器軟件和它們所治理的對(duì)象〔及其作用〕的集合不算掃瞄器軟件？！對(duì)象：Webpage/Webdocument,程序webdocument:multimedia/active,含有hyperlinks/anchors程序，動(dòng)態(tài)生成webdocument.(dynamicdocument不同于activedocument)4WebDocumentmultimedia:多種數(shù)據(jù)類型共存于一個(gè)文檔中,text,image,sound,movie,...．含有anchor/hyperlinks,形成hypertext:“ameshofdocumentstiedbyhyperlinks”.hypermedia：hypertext+multimediaactivewebpages:含有在掃瞄器方可以執(zhí)行的程序，Javaapplet,JavaScript,…5Hypertext通過“anchor”實(shí)現(xiàn)非線性文檔<AHREF=“://”>PekingUniversity</A>1945年VannevarBush提出概念1960年DouglasEngelbart做出一系統(tǒng)(當(dāng)時(shí)并沒有Internet)Web是Hypertext在Internet上的應(yīng)用.6Web文檔的分類〔生成時(shí)間〕靜態(tài)文檔動(dòng)態(tài)文檔活動(dòng)文檔7Web多媒體文檔在掃瞄器方的呈現(xiàn)掃瞄器事先對(duì)文檔的內(nèi)容一無所知,為什么能夠?qū)⑺@示成如文檔編寫者所設(shè)計(jì)的樣子?可能的做法之一:讓文檔的編寫者在文檔頭部給出描述.Web的設(shè)計(jì)比這略微進(jìn)了一步:Web效勞器依據(jù)文件的擴(kuò)展名來給出文檔類型的宏觀描述,這種描述借用了MIME標(biāo)準(zhǔn).8MIME—MultipurposeInternetMailExtension一個(gè)開放的多語言、多媒體電子郵件標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了不同數(shù)據(jù)類型的名字.Web僅用到它的一個(gè)子集IANA〔InternetAssignedNumbersAuthority〕負(fù)責(zé)不同類型電子郵件標(biāo)準(zhǔn)的注冊登記根本形式：Type/subtypetextmessageimageaudiovideoapplicationextensions9文件的擴(kuò)展名和MIME類型的對(duì)應(yīng)(例).htmlHTML文本,text/html.txt純文本.psPostScript.raRealAudio格式的語音.gifGIF圖像,image/gif.jpegJPEG圖像.mpegMPEG視頻.wrlVRML三維場景.classJavaapplet這不是全部,還有很多!10效勞器通常支持這種對(duì)應(yīng)關(guān)系的設(shè)置例如html,htm都可以是text/html設(shè)置通常在效勞器的配置文件中11Web是“站”在TCP/IP之上的12Web是TCP/IP上的一個(gè)應(yīng)用從TCP/IP來看,WEB(HTTP)和TELNET,FTP,GOPHER,WAIS等沒什么區(qū)分MAC地址,IP地址,效勞地址(portnumber).Web的缺省效勞地址是80.效勞地址可以設(shè)置,于是我們可能有時(shí)看到://:8800/之類.什么叫一次TCP/IP連接?13Web〔新〕技術(shù)的三個(gè)方面(1)〔這里的“新”指的是web從無到有的“enablingtechnology”，即TimBerners-Lee的最初奉獻(xiàn))URL,UniformResourceLocator.Web信息的尋址系統(tǒng)〔addresssystem〕.借用了DNS,DomainNameService,的mapping功能://幫助HTTP將各種信息效勞統(tǒng)一在掃瞄器中15-->15:port14URL--Web〔新〕技術(shù)的三個(gè)方面(1)格式：

<scheme>:<scheme-specific-part>

<scheme>指所用的URL方案名

<scheme-specific-part>意義的解釋與所用方案有關(guān)。mailto:wangsq@15HTTP,HyperTextTransferProtocol,“Thelinguafranca”ofWebbrowsersandservers.懇求/響應(yīng)〔request-response〕工作方式利用TCP/IP實(shí)現(xiàn)掃瞄器和效勞器之間的連接為社么常聽人們說“HTTP是無連接的協(xié)議”？(connectionless)還有說“HTTP是無狀態(tài)的”？〔stateless〕Web〔新〕技術(shù)的三個(gè)方面(2)16HTML,HyperTextMarkupLanguage,網(wǎng)頁編寫語言，向掃瞄器供給Webdocument的“排版”信息和hypermedia文檔的鏈接關(guān)系。它使得在網(wǎng)頁中不僅有<AHREF=“://…”>…</A>還有<IMGSRC=“://…/nice.gif”>,等等What’sthedifference?Web〔新〕技術(shù)的三個(gè)方面(3)17從一次“click”到一張webpage掃瞄器用URL查詢DNS,DNS訪回IP地址.掃瞄器用這個(gè)IP地址建立一次TCP/IP連接.掃瞄器通過該連接向效勞器發(fā)一HTTP懇求.基于該懇求的內(nèi)容,效勞器找到相應(yīng)的文件,并依據(jù)該文件的擴(kuò)展名,形成一個(gè)MIME類型的HTTP答復(fù)消息,發(fā)送給掃瞄器.關(guān)閉本次連接.依據(jù)消息頭,掃瞄器按某種方式顯示該文件內(nèi)容.假設(shè)本文件中有<…SRC=url>之類，掃瞄器將隨時(shí)發(fā)出新的懇求〔可能對(duì)不同的效勞器〕，以獲得有關(guān)內(nèi)容。18Web效勞器(軟件)“很簡潔”！它不懂HTML〔掃瞄器必需懂！〕它對(duì)web文件的內(nèi)容一概不關(guān)心〔除后面要講到的特殊狀況外〕它也不知道是否有別的文件指向它所管轄的文件它也不知道自己所給出的文件MIME類型正確與否19HTTP:懇求與應(yīng)答規(guī)定了懇求與應(yīng)答的格式?jīng)]有規(guī)定網(wǎng)絡(luò)連接的方式〔通常承受TCP/IP〕純文本，沒有特殊編碼20方法：指定對(duì)所懇求對(duì)象的操作。URI,UniversalResourceIdentifier,標(biāo)識(shí)所懇求的對(duì)象。URL的一個(gè)超集〔HTTP實(shí)際用的只是URL).[還有所謂URN,試圖將信息資源的名字和位置分別開來]協(xié)議版本號(hào)其它信息〔選項(xiàng)〕HTTP懇求的四個(gè)組成局部21methodlocationver.GET

/funny/silly.htmlHTTP/1.0user-agent:user-agent:NCSAMosaicif-modified-since:accept:text/plainaccept:accept:text/html…accept:application/postscriptaccept:accept:image/gifauthorizationHTTP懇求例如22HTTP懇求的方法GET：返回所指對(duì)象HEAD：返回關(guān)于對(duì)象的信息，例如它已存在的時(shí)間等POST：將某種信息送給效勞器/對(duì)象PUT：用一個(gè)新拷貝將對(duì)象替換DELETE：刪除對(duì)象other23HTTP答復(fù)的四個(gè)組成局部狀態(tài)行：版本號(hào)，狀態(tài)碼，解釋200Documentfollows404Notfound401Unauthorized,等等關(guān)于返回內(nèi)容的描述：MIME類型,長度，等.空格返回內(nèi)容24HTTP答復(fù)的格式版本狀態(tài)碼緣由HTTP/1.0status200Docfollows效勞器:Server:NCSA/1.4日期:Date:Tue,4Jul,1996,19:17:05GMT內(nèi)容長度:Content-length:5280內(nèi)容類型:Content-type:text/html內(nèi)容語言:Last-modified:Wed,1Jan1996.內(nèi)容編碼:(這里必需空一行)最終修改日期:文件的實(shí)際內(nèi)容(空一行)實(shí)際信息25一個(gè)例子:10鐘速成HTML<!DOCTYPEHTMLPUBLIC“-//W3C//DTDHTML4.0//EN“><HTML><HEAD><TITLE>MyfirstHTMLdocument</TITLE></HEAD><BODY><P>Helloworld!</BODY></HTML>26Moreattractive—addingheadingsandparagraphs<h1>Animportantheading</h1><h2>Aslightlylessimportantheading</h2><p>Thisisthefirstparagraph.</p><p>Thisisthesecondparagraph.</p>

27Moreattractive—addingabitofemphsis<em>interesting</em>28Moreattractive—addingimages<imgsrc=“cs.gif”width=500height=88><imgsrc=“:///cs.gif”width=500height=88alt=“CSTD”>29Moreattractive-addinglinkstootherpages<ahref=“://”>PekingUniversity</a>定義錨：<aname=”anchor-one”>這是錨一所在位置</a>引用錨：具體內(nèi)容請參閱<ahref=”./one.html#anchor-one”>錨一</a>具體內(nèi)容請參閱<ahref=”#anchor-one”>錨一</a>30Threekindsoflists-unorderedlist<ul>

<li>thefirstlistitem</li>

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<li>thethirdlistitem</li>

</ul>31Threekindsoflists-orderedlist<ol>

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</ol>

32Threekindsoflists-definitionlist<dl><dt>thefirstterm</dt><dd>itsdefinition</dd><dt>thesecondterm</dt><dd>itsdefinition</dd><dt>thethirdterm</dt><dd>itsdefinition</dd></dl>33Addingtablesinyourpages<tableborder=“1“><tr><thcolspan=2>ABCDEFG<thcolspan=2>1234567</tr><tr><tdrowspan=2>xyz<td>a<td>b<td>c</tr><tr><td>1<td>2<td>3</tr></table>34幾種幫助頁面技術(shù)CookieServerPushClientPullSSI(ServerSideInclude)35Cookie-曲奇餅干是從效勞器發(fā)給掃瞄器的一種特殊形式的信息，掃瞄器不是將這些信息顯示出來，而是記錄在客戶機(jī)的一個(gè)特定文件中，可以實(shí)現(xiàn)效勞器和掃瞄器之間的某種持續(xù)的關(guān)系。36ServerPushWeb效勞器可以向掃瞄器返回一個(gè)“答復(fù)序列”，序列中的每個(gè)元素可以看作是一個(gè)獨(dú)立的HTML文本，在掃瞄器方一個(gè)接一個(gè)顯示，從而造成一種動(dòng)態(tài)效果。這種序列使用一種特殊的MIME類型，multipart/mixed，或multipart/x-mixed-replaced,來說明。值得留意的是，HTTP連接始終在保持著，直到效勞器知道自己已完畢發(fā)送數(shù)據(jù)并發(fā)送一個(gè)完畢信號(hào)，或者客戶端中斷連接。適合小文件，短時(shí)間間隔，例如小圖像的動(dòng)畫。37ClientPull效勞器可以通過CGI腳本返回一種類型為“Refresh”的HTTP應(yīng)答，或者在HTML文本中的<HEAD>局部用<META>標(biāo)記模擬這種應(yīng)答，從而是掃瞄器每隔確定時(shí)間自動(dòng)發(fā)出一次新的網(wǎng)頁懇求。38例:掃瞄器重新下載網(wǎng)頁<HTML><<HEAD><METAHTTP-EQUIV=”Refresh”CONTENT=5><TITLE>DemoClientPullTechnology</TITLE></HEAD><BODY><P>Insertyourtextorgraphicshere</BODY></HTML>這將引起掃瞄器每隔5秒重新下載一次該網(wǎng)頁39例：網(wǎng)頁交替消逝Doc1.html<METAHTTP-EQUIV=“Refresh”CONTENT=30;URL=://.../doc2.html”>則這兩張網(wǎng)頁將每隔30秒交替消逝。上面的META標(biāo)記相當(dāng)于HTTP答復(fù)中有Refresh:30;RL=://.../doc2.html”的效果。Doc2.html<METAHTTP-EQUIV=“Refresh”CONTENT=30;URL=://.../doc1.html”>則這兩張網(wǎng)頁將每隔30秒交替消逝。上面的META標(biāo)記相當(dāng)于HTTP答復(fù)中有Refresh:30;RL=://.../doc1.html”的效果。40SSI(ServerSideInclude)SSI技術(shù)使效勞器能夠在網(wǎng)頁中插入數(shù)據(jù)。這樣的網(wǎng)頁通常以.shtml作為擴(kuò)展名，對(duì)應(yīng)的MIME類型text/x-server-parsed-html將它施加于HTML文檔時(shí)，能夠使文檔增加一些實(shí)時(shí)功能，顯示時(shí)間、查詢、或更新數(shù)據(jù)庫，發(fā)送電子郵件等。41SSISSI與HTTP效勞器親切相關(guān)，并不是全部的效勞器都能支持SSI。SSI記號(hào)的根本格式為：<!--#<tag><variableset>-->Tag:echo,include,fsize,flastmod,exec,config,email,if,goto,label,break

4243關(guān)于JavaJava的歷史和現(xiàn)狀與Java有關(guān)的“形容詞”simple,object-oriented,distributed,compiled/interpreted,robust,secure,architectureneutral,high-performance,multithreaded,anddynamic不把Java僅當(dāng)作是一種語言Java語言,Java應(yīng)用程序開發(fā)界面(APIs),Java虛擬機(jī)、執(zhí)行環(huán)境Java的將來44Java語言:從21天到12小時(shí)!對(duì)象模型Java的類和對(duì)象〔一般,抽象,interface)繼承機(jī)制(單繼承,多實(shí)現(xiàn))名空間及訪問規(guī)章package,class/object,member,局部變量public,private,protected,default其它特殊、線程、Applet,等45Java系統(tǒng)環(huán)境一覽:運(yùn)行機(jī)制JavabytecodemovelocallyorthroughnetworkClassLoaderBytecodeVerifierJavaclasslibrariesOperatingSystemHardwareJavaCompilerJavasourceJavabytecodeJavaInterpreterJust-in-timeCompilerRuntimeSystemCompile-timeRuntimeJavaVirtualMachine46第一個(gè)Java應(yīng)用程序在當(dāng)前名目中,建文件firstjava.javapublicclassfirstjava{publicstaticvoidmain(Stringargv[]){System.out.println(“Hi,“+argv[0]);}}cdir>javacfirstjava.javacdir>javafirstjava“myfirstJavaprogramruns!”(1)類名和文件名的全都性;(2)命令行參數(shù)的獵取;(3)字符串的拼接;(4)System.out.println的含義47JavaAPIs:Java體系最活潑的局部一個(gè)Framework由多個(gè)API組成；一個(gè)API可能含有多個(gè)package；一個(gè)package中有多個(gè)class.JavaAWT--窗口及界面APIJDBC--數(shù)據(jù)庫操作API,JavaFrameworkforCommerce的一局部JavaBean--編寫構(gòu)件的APIRMI--遠(yuǎn)程方法調(diào)用API…...48Java的歷史(1)工作起始于1990年,旨在開發(fā)用于為家用電器編程的語言和環(huán)境(Sun公司,JamesGosling).語言最初的名字為Oak.1991年起在Green,VOD工程中得到首次應(yīng)用,系統(tǒng)在應(yīng)用中得到培育和完善.1994年WorldWideWeb興起.1995年4月宣布Java和HotJava.1995年5月Netscape向Sun購置了Java使用權(quán),將其包含到Netscape2.0中.49Java的歷史(2)1995年11月推出JDK1.0beta版1995年12月BusinessWeek稱Java是推動(dòng)Web/Internet進(jìn)展的一種突破性力氣,同時(shí)也認(rèn)為“Javaasabusiness“還不清晰.從1995年12月到1996年4月,很多計(jì)算機(jī)公司紛紛表示對(duì)Java的認(rèn)同,宣布要將Java運(yùn)行環(huán)境作為其操作系統(tǒng)的一局部.AppleHPHitachiIBMMicrosoftNovellSGISunSoftSCOTandem.50Java的現(xiàn)狀1996,97,98年,JavaOne大會(huì),5000,10000人200多本書,幾十萬程序員JDK1.0,1.1,1.2(語言、虛擬機(jī)、根本類庫〕JavaFoundationClass〔JFC，Javasoft〕ApplicationFoundationClass〔AFC，Microsoft〕InternetFoundationClass(IFC,Netscape)PersonalJava,EmbeddedJava不少爭論努力旨在提高Java的運(yùn)行速度,HPJava.51JavaFoundationClass(JFC)FrameworksAPIsLanguagebytecodeJDK1.2PeerlessComponents3DAPIaccessibilityPluggablelook&feelDrag&DropJava總覽52與Java有關(guān)的“形容詞”(1)

Java：Asimple,object-oriented,distributed,compiled/interpreted,robust,secure,architectureneutral,high-performance,multithreaded,anddynamiclanguage.53與Java有關(guān)的“形容詞”(2)Simple(與C,C++,Fortran等相比)“小”語言沒有struct,union,goto,#define…沒有多繼承簡潔學(xué)?Object-oriented程序完全由類構(gòu)成,寫程序就是描述類程序中幾乎全部的東西都是“對(duì)象”54與Java有關(guān)的“形容詞”(3)DistributedAppletURL類便利了從WEB上讀取文件RMI支持遠(yuǎn)程方法調(diào)用底層網(wǎng)絡(luò)支持,sockets,datagramsCompiled/interpreted源程序被編譯成bytecode,類文件bytecode被Java虛擬機(jī)(JVM)解釋執(zhí)行55與Java有關(guān)的“形容詞”(4)Robust--程序一旦調(diào)好,一般不會(huì)由于數(shù)據(jù)的不同出錯(cuò).編譯時(shí)嚴(yán)格的類型檢查沒有指針,動(dòng)態(tài)檢查數(shù)組界自動(dòng)廢料收集防止了“memoryleak”.優(yōu)越的特殊處理方式,try/catch/finally56與Java有關(guān)的“形容詞”(5)Secure存儲(chǔ)疼惜(nopointer,arrayboundschecking,…)bytecode驗(yàn)證(運(yùn)行時(shí),stack的全都性)“砂箱模型”(sandbox),限制某些程序的力氣數(shù)字簽名57與Java有關(guān)的“形容詞”(6)Architectureneutral--“Writeonce,runanywhere!”bytecode與平臺(tái)無關(guān)(PC,Mac,UNIX)對(duì)根本數(shù)據(jù)類型格式的嚴(yán)格規(guī)定High-performance,thoughnotasfastasC對(duì)交互式界面及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用足夠好與圖形、串有關(guān)的操作直接在VM實(shí)現(xiàn)Nativemethod,JITcompiler.58與Java有關(guān)的“形容詞”(7)Multithreaded在語言級(jí)供給對(duì)“線程”的支持(自然也有類一級(jí)的支持)Dynamic類的動(dòng)態(tài)加載,java.lang.ClassLoader運(yùn)行時(shí)進(jìn)展動(dòng)態(tài)方法查找(dynamicmethodlookup)59Dynamics(continued)classＡ｛//say,filenameABC.javapublicvoidg{System.out.println(“ThisisfromA”);}}classBextendsA{publicvoidg{System.out.println(“ThisisfromB”);}classCextendsB{}60Dynamics(continued)classD{//indifferentcompilationunitD.javapublicstaticvoidmain(String[]argv){Cx=newC;x.g;//Whatoutputtobeexpected?}}WhatifABC.javaismodifiedandrecompiled(butD.javaisnotrecompiled)sothatclassCalsocontainsamethodgproducing“ThisisfromC”?61Java應(yīng)用程序開發(fā)界面(APIs)java.beans(JavaBean,Java的構(gòu)件技術(shù))java.lang.reflect,JARjava.sql(JDBC,連接數(shù)據(jù)庫)java.rmi(RMI,遠(yuǎn)程方法調(diào)用)java.awt(支持GUI設(shè)計(jì))java.awt.datatransfer,java.awt.event,java.awt.image,java.awt.peer62Java虛擬機(jī)一個(gè)程序(ANSIC),以Java類文件為數(shù)據(jù)類文件的格式bigendian數(shù)據(jù)表示方式以棧(stack)為根底的體系構(gòu)造指令的操作數(shù)來自于棧操作結(jié)果放回棧棧的大小在編譯時(shí)靜態(tài)準(zhǔn)備63Java的將來JFC的不斷完善高性能Java(HPJava)—Java用于科學(xué)