web基础-web工作原理，http协议，浏览器缓存
1，web工作原理
2，http协议
3，浏览器缓存
4，cookie和session
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1，web工作原理
平时用浏览器，输入网址后回车，页面响应我们想要浏览的内容，简单操作的背后蕴涵了什么原理？
当输入url回车后，客户端（浏览器）会去请求DNS服务器，通过DNS获取域名对应的IP地址，然后通过这个地址找到对应的服务器，要求建立TCP连接，建立连接，客户端发送httpRequest（请求包）后，服务器接收并开始处理请求，调用自身服务，返回httpResponse（响应包），客户端收到响应包后开始渲染body主体，等到全部接收，断开与该服务器端的TCP连接。
- 客户端通过TCP/IP协议与服务器端建立TCP连接；
- 客户端发送httpRequest请求服务器端的资源；
- 服务器接收并开始处理请求，将处理得到的数据返回给客户端；
- 客户端与服务器端断开TCP连接，等待下一次请求。
URL：是统一资源定位符的英文缩写。包含协议，http服务器IP或者域名，端口号等。
DNS：域名系统的缩写。它是用于TCP/IP网络，从事将主机名或者域名翻译成IP地址的工作。
DNS的工作模式
- 当输入网址后，操作系统先检查本地hosts文件，看看是否有这个网址的映射关系。
- 第一步没有映射关系，查找本地DNS缓存，有则返回，完成域名解析。
- 第一二步没有映射关系，则查找TCP/IP协议首选的DNS服务器（本地DNS服务器），有则返回给客户端，完成域名解析。
- 上面几步都失效的情况下，则根据本地DNS服务器的设置查询，一级一级的查询上层DNS服务器，最后将结果返回给本地服务器，本地服务器再返回给客户端。
总的来说，浏览器最后发起请求时基于IP来和服务器交互的。
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HTTP协议详解
HTTP超文本传输协议是一种通过Internet发送与接收数据的协议，客户端发出一个请求，服务器响应这个请求。,它建立在TCP协议之上，一般采用TCP的80端口。
HTTP协议是无状态的，同一个客户端的这次请求和上次请求是没有对应关系，对HTTP服务器来说，它并不知道这两个请求是否来自同一个客户端。
url
http url的格式如右： http://host[":"port][abs_path]
- http表示要通过HTTP协议来定位网络资源；
- host表示合法的Internet主机域名或者IP地址；
- port指定一个端口号，为空则使用缺省端口80；
- abs_path指定请求资源的URI；
- 如果URL中没有给出abs_path，那么当它作为请求URI时，必须以“/”的形式给出，通常这个工作浏览器自动帮我们完成。
example：
1、输入：www.guet.edu.cn
浏览器自动转换成： http://www.guet.edu.cn/
2、http:192.168.0.116:8080/index.jsp
HTTP协议详解之请求篇
http请求由三部分组成，分别是：请求行、消息报头、请求正文
GET /domains/example/ HTTP/1.1 //请求行: 请求方法 请求URI HTTP协议/协议版本 Host：www.iana.org //服务端的主机名 User-Agent：Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) AppleWebKit/537.4 (KHTML, like Gecko) Chrome/22.0.1229.94 Safari/537.4 //告诉HTTP服务器， 客户端使用的操作系统和浏览器的名称和版本 Accept：text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8 //客户端能接收的mine Accept-Encoding：gzip,deflate,sdch //是否支持流压缩 Accept-Charset：UTF-8,*;q=0.5 //客户端字符编码集 //空行,用于分割请求头和消息体 //消息体,请求资源参数,例如POST传递的参数
请求行的请求方法
请求方法有多种，最基本的有4种，分别是GET,POST,PUT,DELETE，对应资源的查，改，增，删4个操作。
主要看看GET和POST的区别:
- GET请求消息体为空，POST请求带有消息体。
- GET提交的数据会放在URL之后，以?分割URL和传输数据，参数之间以&相连，如：EditPosts.aspx?name=test1&id=123456。POST方法是把提交的数据放在HTTP包的body中。
- GET提交的数据大小有限制（数据大小长度并没有限制，HTTP协议规范没有对URL长度进行限制。这个限制是特定的浏览器及服务器对它的限制），而POST方法提交的数据没有限制。
- GET方式提交数据，会带来安全问题，比如一个登录页面，通过GET方式提交数据时，用户名和密码将出现在URL上，如果页面可以被缓存或者其他人可以访问这台机器，就可以从历史记录获得该用户的账号和密码。
HTTP协议详解之响应篇
HTTP响应也是由三个部分组成，分别是：状态行、消息报头、响应正文
HTTP/1.1 200 OK //状态行：HTTP协议版本号 状态码 状态消息 Server: nginx/1.0.8 //服务器使用的WEB软件名及版本 Date:Date: Tue, 30 Oct 2012 04:14:25 GMT //发送时间 Content-Type: text/html //服务器发送信息的类型 Transfer-Encoding: chunked //表示发送HTTP包是分段发的 Connection: keep-alive //保持连接状态 Content-Length: 90 //主体内容长度 //空行 用来分割消息头和主体 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN"... //消息体
状态码
状态码用来告诉客户端,服务器是否产生了预期的Response。状态代码由三位数字组成，第一个数字是响应类别，有五种可能值：
1XX 提示信息 - 表示请求已被成功接收，继续处理
2XX 成功 - 表示请求已被成功接收，理解，接受
3XX 重定向 - 要完成请求必须进行更进一步的处理
4XX 客户端错误 - 请求有语法错误或请求无法实现
5XX 服务器端错误 - 服务器未能实现合法的请求
常见状态代码：
200 OK //客户端请求成功
400 Bad Request //客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
401 Unauthorized //请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
403 Forbidden //服务器收到请求，但是拒绝提供服务
404 Not Found //请求资源不存在，eg：输入了错误的URL
500 Internal Server Error //服务器发生不可预期的错误
503 Server Unavailable //服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后，可能恢复正常
Connection：keep-alive
从HTTP/1.1起，默认都开启了Keep-Alive，保持连接特性，简单地说，当一个网页打开完成后，客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭，如果客户端再次访问这个服务器上的网页，会继续使用这一条已经建立的连接
Keep-Alive不会永久保持连接，它有一个保持时间，可以在不同服务器软件（如Apache）中设置这个时间。
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浏览器缓存
是把页面信息保存到用户本地磁盘里，包括html缓存和图片js，css等资源的缓存。
缓存的优点：
- 服务器响应更快：请求缓存服务器而不是源服务器，这个过程耗时更少，让服务器看上去响应更快。
- 减少网络带宽消耗：当副本被重用时会减低客户端的带宽消耗。
缓存工作原理：
页面缓存状态是由http header决定的，一个浏览器请求信息，一个是服务器响应信息。主要包括Pragma: no-cache、Cache-Control、 Expires、 Last-Modified、If-Modified-Since。
原理主要分三步：
- 第一次请求：浏览器通过http的header报头，附带Expires，Cache-Control，Last-Modified/Etag向服务器请求，此时服务器记录第一次请求的Last-Modified/Etag
- 再次请求：当浏览器再次请求的时候，请求头附带Expires，Cache-Control，If-Modified-Since/Etag向服务器请求
- 服务器根据第一次记录的Last-Modified/Etag和再次请求的If-Modified-Since/Etag做对比，判断是否需要更新，服务器通过这两个头判断本地资源未发生变化，客户端不需要重新下载，返回304响应。
原理图：
流程图：
与缓存相关的HTTP扩展消息头
Expires：设置页面过期时间，格林威治时间GMT
Cache-Control：更细致的控制缓存的内容
Last-Modified：请求对象最后一次的修改时间 用来判断缓存是否过期 通常由文件的时间信息产生
ETag：响应中资源的校验值，在服务器上某个时段是唯一标识的。ETag是一个可以 与Web资源关联的记号（token），和Last-Modified功能差不多，也是一个标识符，一般和Last-Modified一起使用，加强服务器判断的准确度。
Date：服务器的时间
If-Modified-Since：客户端存取的该资源最后一次修改的时间，用来和服务器端的Last-Modified做比较
If-None-Match：客户端存取的该资源的检验值，同ETag。
Cache-Control的主要参数
Cache-Control: private/public Public 响应会被缓存，并且在多用户间共享。 Private 响应只能够作为私有的缓存，不能再用户间共享。
Cache-Control: no-cache：不进行缓存
Cache-Control: max-age=x：缓存时间 以秒为单位
Cache-Control: must-revalidate：如果页面是过期的 则去服务器进行获取。
关于图片，css，js，flash的缓存
主要通过修改服务器的配置来实现缓存。
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cookie和session
因为HTTP协议是无状态的，所以用户的每一次请求都是无状态的，我们不知道在整个Web操作过程中哪些连接与该用户有关，如何解决这个问题？Web经典的解决方案是cookie和session，cookie是一种客户端机制，把用户数据保存在客户端，而session是一种服务器端的机制。
cookie
Cookie是由浏览器维持的，在本地计算机保存一些用户操作的历史信息（当然包括登录信息），并在用户再次访问该站点时浏览器通过HTTP协议将本地cookie内容发送给服务器，从而完成验证，或继续上一步操作。
cookie是有时间限制的，根据生命期不同分成两种：会话cookie和持久cookie；
会话cookie：
如果不设置过期时间，只要关闭浏览器窗口，cookie就消失了。这种生命期为浏览会话期的cookie被称为会话cookie。会话cookie一般保存在内存里。
持久cookie：
浏览器就会把cookie保存到硬盘上，关闭后再次打开浏览器，这些cookie依然有效直到超过设定的过期时间。存储在硬盘上的cookie可以在不同的浏览器进程间共享，比如两个IE窗口。而对于保存在内存的cookie，不同的浏览器有不同的处理方式。
Session
ession机制是一种服务器端的机制，服务器使用一种类似于散列表的结构(也可能就是使用散列表)来保存信息，每一个网站访客都会被分配给一个唯一的标志符,即sessionID。
程序需要为某个客户端的请求创建一个session的时候，服务器首先检查这个客户端的请求里是否包含了一个sessionID，如果有则说明以前已经为此客户创建过session，服务器就按照sessionID把这个session检索出来使用。如果没有，则为此客户创建一个session并且同时生成一个与此session相关联的sessionID，将这个sessionID放在本次响应中返回给客户端保存在cookie里。
总的来说，session通过cookie，在客户端保存sessionID，而将用户的其他会话消息保存在服务端的session对象中。而cookie需要将所有信息都保存在客户端。
