野男人

不想做CEO的程序员不是一个好的产品经理

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1.1 从访问网页开始

在探讨具体的技术原理之前,我们来搞清楚“网络通信”的定义:它是指媒体信息通过网络从一端传递到另外一端。媒体信息的内容主要是话音、文字、图片和视频图像。至于信息如何通过网络传递,例如:一个字符怎么变成电波信号,电波信号又如何在网络设备中传输和接收的。对于这些我们应用开发人员来说是不需要去深究的。而大家所要关心的是应用层面的东西,例如:通信双方是怎么联系起来的?通信的内容怎么表示才能使双方理解?当某一端出现故障以后,如何让另一端知道?

假设有一对热恋中的青年男女,GGMM去看电影,下面是拨打电话的过程:

MM:喂

GG:喂(应答一下)

GG:亲爱的,今晚我们去看电影吧?

MM:好啊(应答一下)

。。。。。。

这里通话的两端是人在操作,人是有语言感知能力的,只要双方说的语言能使对方明白意思就行。如果通话的主体是电脑,则需要更严谨的定义,因为电脑并没有语言感知能力,它只能识别事先定义好的规则,这样才能理解对方的意思。例如:电脑在发出第一个“喂”的时候,要约定这个内容是什么类型(例如:通话准备),然后另一端再根据类型应答一下(例如:通话准备完毕)。所以通信的过程就是:请求-应答信息的往返过程。

    很多人天天上网,可能从来没去琢磨上网的过程是怎么样的,因为这已成为生活的一部分,是想当然的事情。如果您能从技术角度分析上网的过程,就大致明白网络通信是怎么回事,而了解了通信原理以后,再去做网站、WEB应用开发就能很快上手了。接下来我们分析一般情况下的应用场景:

    1步:用户打开浏览器,并输入网址;

    2步:系统连接web服务器;

3步:系统返回页面内容;

4步:浏览器显示页面内容。

    从使用者的层面来看,就是这简单的四步;假如用户给你提出了这样的需求,该怎么去进行下一步的技术架构分析呢?

 


【图1-1 请求网页过程】

    与用户使用场景相比,中间多了几步域名解析的过程。如果直接输入的是IP,这几个步骤就会省略。在互联网上,通常是以域名符号作为地址;而网络上的每个节点是以IP地址标识的,所以域名符号与IP地址要有个转换映射过程。这就是“域名解析服务”,简称DNSDNS是由国际互联网组织提供的一种基础功能服务,域名解析时会按照DNS的树状结构逐级往上找,直到找到匹配的结果为止。接下来我们主要分析一下“浏览器”与“Web服务器”的交互细节:

    浏览器需要解析、呈现的内容是什么?把文字、图片、视频等按照HTML语法规则来组织的内容形式,简称HTML页面。浏览器要负责解释网页上的HTML语法,所以它就起到一个语法解释的作用,是一个网页脚本的解释引擎。但Web服务器是怎么把用户需要的HTML页面传递到客户端的呢?在传递的过程中,又是以什么形式表现的呢?这里就出现了一个HTTP协议,它负责对HTML页面内容封包,然后通信双方根据协议进行请求应答。HTTP协议只是整个网络协议族里面的一种应用协议。


【图1-2 TCP/IP协议栈】

逻辑上,发送的数据流会沿着这个栈自上向下传递,相反的接收数据流也会自下向上传递。在浏览器请求数据的时候,Web服务器首先读取指定位置的HTML文件,然后层层对数据流封包,加上头部或尾部【参见第三章的TCP/IP协议】,直到发送出去。接收方负责层层解包,到了应用层后,只包含HTTP协议头和网页内容的数据流了;然后浏览器根据协议头里面的类型来区分网页的内容、格式等属性【参考 HTTP协议的定义】。

    客户端(浏览器)与Web服务器交互的时候,传递的是基于HTTP协议的HTML数据包。每打开一个页面,都是一次新的请求,也就是每次请求都是独立的,不同的请求没有上下文环境【Context】数据。如果某个应用系统需要把关键的数据【例如:用户名,订单号】在每次请求的时候都把它们传递到服务器端,以此进行某些操作的话。这个时候通常有两种做法:

1:存储在客户端(如:COOKIE技术);

2:存储在服务器端(SESSION, APPLICATION技术)。

假如选择在客户端存储,那么每次需要把数据放在HTTP协议的COOKIE属性,然后服务器端负责解析接收该属性值。如果存储在服务器端,就不需要每次传递这些数据,Web服务器要使用时直接从内存或其它存储系统读取。这两种方法区别如下:

方法

信息量大小

保持时间

应用范围

保存位置

APPLICATION

任意大小

这个应用程序的生命周期

所要用户

服务器端

SESSION

小量,简单的数据

用户活动时间 + 一段延迟时间(一般为 30分钟)

单个用户

服务器端

COOKIE

小量,简单的数据

 

单个用户

客户端

1.2 客户端—服务器编程模型

    每个网络应用都是基于客户端—服务器模型的。根据这个模型,一个应用是由一个服务器进程和一个或多个客户端进程组成。服务器管理某种资源,并且通过操作这种资源来为它的客户端提供某种服务。例如,一个Web服务器管理了一组磁盘文件,它会在接收到客户端的请求后,进行检索和执行。FTP服务器就管理了一组磁盘文件,它会为客户端进行存储和检索。

    客户端—服务器模型中的基本模型是事务,这个事务由四步组成:

1、  当一个客户端需要服务时,它向服务器发送一个请求。例如,当Web浏览器打开一个网页时,它就发送一个请求给Web服务器。

2、  服务器收到请求后,解释请求命令,并以适当的方式操作它的资源。例如,当Web服务器接收到浏览器发出的请求后,它读一个磁盘文件。

3、  服务器给客户端发送一个响应,并等待下一个请求。例如,Web服务器将文件内容发送给客户端。

4、  客户端收到响应并处理它。例如,当Web浏览器收到来自服务器的一个页面后,它就在屏幕上显示此页。

这里的客户端和服务器是逻辑上的概念,并不是物理机器,在操作系统里面表现的就是一个应用进程,它们可以同时运行在同一台主机或是不同的主机上。无论客户端和服务器是怎样映射到主机上的,客户端—服务器模型是相同的。

(待续)

posted on 2009-07-03 22:16  野男人  阅读(3230)  评论(3编辑  收藏  举报