【WebApi系列】浅谈HTTP在WebApi开发中的运用

WebApi系列文章

【01】浅谈HTTP在WebApi开发中的运用

【02】聊聊WebApi体系结构

【03】详解WebApi参数的传递

【04】详解WebApi测试和PostMan

【05】浅谈WebApi Cores

【06】详解WebApi 异常处理

【07】用WebAPI写个基于EF的CURD

【08】浅谈WebAPI身份认证

【09】详解系列化和模型绑定

【10】浅谈WebApi如何配合Mvc有效工作

【11】浅谈API Reference

【12】浅谈接口在软件架构中的作用

【13】浅谈WebApi和WebService的比较

【14】浅谈如何设计一个良好的接口

一概述

在Web开发中，HTTP是必不可少的环节，在之前的【ASP.NET MVC系列】中，我们并没有讲解HTTP，并不是因为ASP.NET MVC与http关系不大，而是笔者个人觉得http与WebApi结合起来讲解，

效果可能会更好一些，因此，暂且就把“详解http”作为【WebApi系列】的开篇文章。

1.http是什么？

http是一种基于应用层的一种超文本传输协议(HyperText Transfer Protocol)

2.本章主要讲解什么？

本章目的就讲解：当我们在浏览器输入：http://www.google.com.hk/，浏览器给我们呈现Google界面，这个过程发生了什么，我暂且将发生的内容归于如下几点：

(1).域名解析

(2).TCP建立连接(三次握手)

(3).TCP通信(传递数据)

(4).断开连接(四次挥手)

基于如上过程，我们将分系一下：

(1)HTTP 请求

(2)HTTP响应

那么，我们先来看看。

HTTP协议定义了浏览器怎样向万维网服务器请求万维网文档，以及服务器怎样把文档传送给浏览器，大致工作流程图如下图所示。

1.一次TCP连接，需要三个过程：建立连接(三次握手)、传送数据和释放连接(四次挥手)；

2.http是基于TCP/IP协议的，且在五层模型中的运用层协议；

3.客户端请求URL，如上图的http://www.googl.com.hk;

4.服务器会根据客户端的请求，给予相应的响应(Responce);

下面，我们将简要列举涉及到的部分关键技术，分别如下：

（一）基于TCP/IP

关于网络传输模型，早期大致有四层模型结构和七层模型结构，经过演变，最终将四层模型结构和七层模型结构归结为五层结构模型。

1.五层结构模型：运用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层；

2.传输协议：基于TCP/IP

3.http协议是基于运用层的协议；

4.五层结构中，从纵向上来说，客户端是从上往下传输，服务端是从下往上接受；

5.五层结构中，从横向上来说，每一层的协议必须是相同的，至少是相似(一般我们在分析层时，将会横向上虚拟抽象，屏蔽其他层)；

6.运用层支持多种传输协议，如http协议，smtp协议，ftp协议等；

7.区分几个概念：TCP/IP协议，TCP协议和UDP协议

(1)TCP/IP协议：TCP/IP是一组包括TCP协议和IP协议，UDP（User Datagram Protocol）协议、ICMP（Internet Control Message Protocol）协议和其他一些协议的协议组;

(2)TCP协议：传输层中的传输控制协议；

(3)UDP协议：传输层中的数据报问协议；

（二）特点

http协议具有很多优秀的特点，下图只是简要的列举其部分特点。

1.简单快速：http协议简单，客户端向服务器发送请求时，只需传送请求方法和路径即可，传送的内容简单轻量级，减少传输带宽，速度快；

2.B/S模式：B/S模式(Browse/Server模式)，也叫客户端(Google,firefox,ie)/服务器模式，在Web开发中，基本都是基于B/S模式；

3.无连接：http协议本身是无连接的，虽然http使用了tcp连接，但通信双方在交换http保温之前不需要先建立http连接；

4.无状态：无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力，也就是说，同一个客户第二次访问同一个服务器上的页面时，服务器的响应与第一次被访问的相同；

（三）三次握手

每一次TCP连接都需要三个阶段：建立连接、传送数据和释放连接。三次握手就发生在建立连接阶段，其大致流程如下图所示。

1.第一次握手：客户端请求连接。客户端向服务器发出请求连接(client向server发送sys=j的包)，进入发送请求状态(syn_sent状态)，并等待服务器确认。

2.第二次握手：服务器接受请求并向客户端发出确认信息。当服务器收到syn包后，先确认客户的syn(ack=j+1),同时也需要发布一个syn包(syn=k),即syn+ack包，此时服务器进入syn_recv状态。

3.第三次握手：建立连接。客户端收服务器的syn+ack包后，向服务器发棕确认包ack(ack=k+1),当此包发送完毕后，客户端和服务器就进入了连接状态(连接成功)，完成三次握手；

如上似乎有些抽象，我们举个打电话的例子：

我们打电话的目的是为了传递信息，在打电话前，我们需要先拨通对方的电话且对方应答之后，才能通电话(建立连接)，以A,B两人通电话为例子：

A：拨打B的手机(拨号，拨通后等待B接电话,相当于第一次握手，请求等待状态)；

B：看到A打来的电话(是A才接，确认)，接了电话，对A说：您好，老A(向A表明自己是B，相当于第二次握手) ；

A：您好啊，老B(第三次握手)；

双方都问候，表名自己身份后，就可以正式通话了(三次握手结束)。

（四）四次挥手

TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接，收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动，

一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。

1.TCP客户端发送一个FIN，用来关闭客户到服务器的数据传送。

2. 服务器收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。

3.服务器关闭客户端的连接，发送一个FIN给客户端。

4.客户端发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1。

（五）URI、URL与URN

1.URI、URL和URN定义

URI(Uniform Resource Identifier)代表统一资源标识符，标识资源的字符串；

URL (Uniform Resource Locator)代表统一资源定位符，互联网上标准资源的地址；

URN(Uniform Resources Name)代表统一资源名称，互联网上资源的名称；

2. 对URI、URL和URN三者之间解析

(1)从命名角度，URI标识资源且唯一，URL标识资源地址，URN标识资源名称；

(2)从数学关系：URI=URL+URN+URL∩URN；很容易看出，URL一定是URI，但URI不一定是URL，同理，URN一定是URI，但URI不一定是URN；

3. URL应具有特点

(1) 域名便于记忆和拼写；

(2) 简短；

(3) 便于输入；

(4) 可以反映出站点结构；

(5) 应该是“可破解的”，用户可以通过移除URL的末尾，进而到达更高层次的信息体系结构；

(6) 持久、不能改变

4 小结

通常情况下，URI代表同意资源标识符(Uniform Resource Identifier)。URI是标识了一个资源的字符串。从技术角度看，所有URL都是URI。W3C认为“URL是一个非正式的概念，但它非常有用：

URL是URI的一种类型，它通过表示自身的主要访问机制来标识资源”，换句话说，URI是某种资源的标识符，而URL则为获取该资源提供了具体的信息。

注释：资源是一个抽象概念，既可以指一个文件，也可以指方法调用的结果或服务器上的一些其他内容。

（六）HTTP几个关键概念

这个比较基础，学过计算网络的朋友，都应该知道，这里就不解释了，大致轮廓图如下所示。

二 HTTP

（一）http请求

1.http请求一般由三部分构成：<请求行><请求头><请求体>

(1)请求行：<Method><Request-url><version>

 GET http://localhost:2172/api/Default/GetUserInfo?UserName=Alan_beijing  HTTP1.1

图解如下：


(2)请求头：header

Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
Accept-Encoding:gzip, deflate, br
Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.9
Cache-Control:max-age=0
Connection:keep-alive
Host:localhost:2172
Upgrade-Insecure-Requests:1
User-Agent:Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36

(3)请求体：Request-Body
由于本示例使用的是Get请求，Get方法没有请求体。

2.http请求方法

2.1Get

(1)一般由于获取查询资源，对应DB中的Select操作，为http请求常用方法；(2)该操作对系统来说，是安全的，因为其只查询而不修改数据；

(3)冥等的，对同一URL多次请求得到的结果应该是相同的；(4)参数在URL中传递，而非Rquest-Body中传递；

(5)有长度限制，如IE : 2803 ；Firefox:65536 ；Chrome:8182 ； Safari:80000 ； Opera:190000 (6)不安全，因为参数暴露在url中

2.2.Post

(1)一般用于向系统中更新数据，对应DB中的Update操作，为http请求常用方法；(2)参数在Requet-Body中传递 ;

(3)相比较Get，较为安全

2.3.Put

(1)一般用于向系统中插入数据(当然，其功能Post也能实现，与Post有很多相似之处),对应DB中的Insert操作；

(2)传输内容放在Request-Body中；

(3)不安全，不带验证机制，故一般不使用该方法；

2.4.Delete

(1)一般用于向系统中删除数据，对应DB中的Delete操作；

(2)不带验证机制，故不安全；

2.5.Head

(1) 用法与Get一样，只不过Head只返回Http-Responce头部信息；

(2)由于Head只返回头部信息(相对于Get，轻量级)，故一般被用于确认URI的有效性，资源更新的日期时间等；

2.6.Patch

(1)部分文档更改;

2.7.Trace

(1)追踪路径，如追踪一个资源请求中间所经过的代理；(2)回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断;

2.8.Copy

(1)拷贝指定资源到目标位置;

2.9.Options

(1)一般用来询问URI支持的方法；(2)查询服务器的性能

2.10.Link

(1)建立连接关系;

2.11.UnLink

(1)断开链接关系

2.12.Purge

(1)清除；

2.13.PropFind

(1)查看属性

2.14.View

(1)查看

2.15.Connect

(1)隧道协议连接代理

2.16.Move

(1)将服务器资源移动到目标位置；

2.17.Wrapped

(1)允许客户端发送封装过的请求；

2.18.Extension-Method

(1)基于不变协议的前提下，可增加其他方法;

2.19.Lock

(1)加锁;

2.20.UnLock

(1)解锁；

3.请求头

现将常用的http请求头域列于如下。

Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
Accept-Encoding:gzip, deflate, br
Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.9
Cache-Control:max-age=0
Connection:keep-alive
Host:localhost:2172
Upgrade-Insecure-Requests:1
User-Agent:Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36

（二）http响应

1.http响应一般由三部分构成：<状态行><响应头><响应体>；

2.状态行

2.1 状态行构成

状态行一般由三个部分构成：<协议及其版本><状态码><描述>,

HTTP/1.1 200 OK；

2.2 状态代码和常见状态码

状态代码由 3 位数字组成，表示响应的状态。

3.响应头

关于响应头，与请求头原理差不多，这里就不讲解了。

Cache-Control:no-cache
Content-Length:123
Content-Type:application/xml; charset=utf-8
Date:Sat, 27 Jan 2018 09:54:22 GMT
Expires:-1
Pragma:no-cache
Server:Microsoft-IIS/10.0
X-AspNet-Version:4.0.30319
X-Powered-By:ASP.NET
X-SourceFiles:=?UTF-8?B?QzpcVXNlcnNcQWxhbl9iZWlqaW5nXHNvdXJjZVxyZXBvc1xIdHRwRGVtb1xIdHRwRGVtb1xhcGlcRGVmYXVsdFxHZXRVc2VySW5mbw==?=

（三）例子

1.用VS2017写一个WebApi Get，步骤如下：

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