隨著Web技術的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡架構已經(jīng)從傳統(tǒng)的C/S架構轉變?yōu)锽/S架構，B/S架構相較于傳統(tǒng)的C/S架構，有諸多優(yōu)點，例如：提供了統(tǒng)一的操作方式，簡化了用戶的學習成本；便捷的開發(fā)方式大大提高了開發(fā)者的開發(fā)效率；遵循統(tǒng)一的HTTP請求協(xié)議，開發(fā)運營維護十分方便。

一、B/S網(wǎng)絡架構簡單概述

B/S網(wǎng)絡架構采用的是統(tǒng)一的應用層協(xié)議HTTP來進行數(shù)據(jù)的交互，與傳統(tǒng)的C/S應用采用的長連接交互方式不同，B/S應用是無狀態(tài)的短連接的通信方式。也就是說，一次請求對應一次響應，響應結束后，本次通信也就結束了，這種方式可以滿足大數(shù)據(jù)量的用戶的訪問需求，節(jié)約了物理資源。
我們最常見的操作就是在瀏覽器的地址欄輸入一個網(wǎng)絡地址，敲擊回車鍵即可在瀏覽器容器上看到服務器返回來的內(nèi)容，但是，在敲擊回車鍵之后，客戶端到服務端都具體完成了哪些操作，才能將數(shù)據(jù)以最美的狀態(tài)呈現(xiàn)在我們的面前，這個也是需要了解一下的。

根據(jù)上圖來簡單解釋一下當用戶輸入完網(wǎng)絡地址和敲擊回車鍵之后，瀏覽器和服務器都做了些什么動作：

• 當用戶在瀏覽器的地址欄輸入了www.csdn.net之后，首先瀏覽器將請求DNS服務器，請求DNS服務器解析當前URL，匹配當前URL對應的實際IP地址，當配到IP地址，瀏覽器向這個IP地址發(fā)送get請求，遠程服務器接收到請求之后，將用戶需要的數(shù)據(jù)返回給用戶。

• 在實際的服務端，往往伴隨著很多復雜的業(yè)務邏輯，服務器有很多臺，但是具體有哪一臺服務器來提供服務，往往是由負載均衡設備來均衡分配。還有一點就是用戶請求的數(shù)據(jù)也許是一個文件，那么服務器就需要訪問文件系統(tǒng)，獲取指定文件，也許用戶需要的資源在緩存系統(tǒng)中已經(jīng)緩存了，那么服務器優(yōu)先訪問緩存文件，也許用戶需要的數(shù)據(jù)直接存儲在數(shù)據(jù)庫中，那么服務器就需要訪問數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，獲取數(shù)據(jù)。

• 當瀏覽器接收到服務器返回的數(shù)據(jù)后，解析發(fā)現(xiàn)有許多靜態(tài)資源是存儲在CDN上，那么將再次向CDN服務器發(fā)送HTTP請求，那么CDN又將會處理這些請求，流程和上面的類似。至于這里面的更多細節(jié)，都會影響最終的數(shù)據(jù)完整返回。

那么對于一個完整的B/S應用，不管網(wǎng)絡架構如何變化，它應該始終需要遵循一些基本原則：

• 每一個資源存在互聯(lián)網(wǎng)的某一個角落，訪問該資源，需要使用唯一的一個URL來描述其位置；

• 資源的訪問與交互都需要基于HTTP協(xié)議，這樣才可以與遠程服務器正確地打招呼；

• 需要使用瀏覽器來還原數(shù)據(jù)，客戶端拿到數(shù)據(jù)以后，數(shù)據(jù)的展示一般都需要瀏覽器來進行渲染還原。

二、如何發(fā)起一個請求

發(fā)起HTTP請求最常見的方式就是在瀏覽器地址欄輸入URL，敲擊回車鍵就發(fā)起了一個HTTP請求，比如在地址欄輸入www.csdn.net，敲擊回車鍵之后很快瀏覽器就接收到了服務器返回的數(shù)據(jù)并渲染完畢，以最佳的方式將數(shù)據(jù)還原，這是一種最基本的發(fā)起請求的方式。還有稍微復雜一點的方式，那就是自己組裝HTTP請求頭和請求體，也可以實現(xiàn)脫離瀏覽器發(fā)起HTTP請求。對于發(fā)起HTTP請求，其實和服務器建立Socket連接區(qū)別不大，只不過outputStream.write方法輸出的二進制數(shù)據(jù)格式要符合HTTP規(guī)范。在瀏覽器和服務器建立Socket連接之前，必須要執(zhí)行的一個動作就是解析URL的域名，獲取域名對應的IP地址，在根據(jù)這個地址和默認的80端口建立起Socket連接，然后在獲取URL中的參數(shù)組成一個get請求，使用outputStream.write方法發(fā)送到目標服務器，服務器等待inputStream.read方法讀入?yún)?shù)并執(zhí)行處理邏輯，然后返回數(shù)據(jù)后斷開連接。
對于復雜一點的HTTP請求，我們完全可以根據(jù)HTTP的規(guī)范來自己組裝請求頭和請求體，從而實現(xiàn)模仿瀏覽器發(fā)起請求。下面的代碼是借助hutool工具包來發(fā)起一個post請求。

private String post(HeaderModel headerModel, Object params) {return HttpRequest.post("http://" + headerModel.getHost() + headerModel.getRestfulUrl()).header("Method", headerModel.getMethod()).header("URL", headerModel.getRestfulUrl()).header("Host", headerModel.getHost()).header("Content-Type", headerModel.getContentType()).header("Content-Length", headerModel.getContentLength()).body(JSONUtil.parse(params)).execute().body(); }

這里是我在項目中封裝了一個私有方法，傳入的參數(shù)是請求頭模型和參數(shù)模型，請求頭模型中可以提供host，RESTful API，method等信息，請求參數(shù)體直接通過JSONUtil轉換為json字符串，然后直接發(fā)起post請求。當然，這里使用的是hutool工具包的發(fā)起請求的方法，還有較為出名的HttpClient也可以做到從代碼層面處理HTTP請求。
在linux系統(tǒng)中，還可以通過命令行來發(fā)起請求，例如curl "https://www.baidu.com"，可以返回百度首頁頁面的HTML數(shù)據(jù)，由于不是使用瀏覽器發(fā)起的請求，所以這些數(shù)據(jù)無法正常解析從而展示百度首頁。當然linux中還有wget命令可以實現(xiàn)發(fā)起文件下載的請求，可以輕松輕松從互聯(lián)網(wǎng)下載文件。

如果需要查看本次訪問的HTTP頭的信息，在命令后面加上-I即可：

三、分析常見的HTTP信息

常常與B/S網(wǎng)絡架構打交道的開發(fā)者，都需要對HTTP有一定的了解，HTTP是B/S網(wǎng)絡架構的精髓，想要理解HTTP，那么首先得熟悉HTTP Header，HTTP Header基本上是控制了用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)資源的命脈，比如訪問資源的位置，訪問的方式，解析響應內(nèi)容的解碼方式，內(nèi)容的獲取是否優(yōu)先從緩存中獲取等等。當響應頭中檢測到404狀態(tài)碼，瀏覽器就會渲染出頁面丟失或者不存的提示信息等。HTTP Header通常分為四部分，分別是：General Headers, Request Headers, Response Headers, Entity Headers。查看這些基本的消息頭，可以使用瀏覽器自帶的控制臺對其進行查看。

表1-1 ：常見的General Header

通用頭說明示例

Request URL	請求的URL	https://www.baidu.com/
Request Method	請求方法	GET
Status Code	狀態(tài)碼	200
Remote Address	遠程IP地址	111.13.100.91:443
Referrer Policy	來源協(xié)議	unsafe-url

關于上面的各個通用頭的示例值，往往有多種，比如Request Method還有POST、PUT等方法，Status Code還有403、404、500等狀態(tài)碼，Referrer Policy還有no-referrer、origin等來源協(xié)議。通過瀏覽器自帶的控制臺可以查看這些基本信息：

表1-2：常見的Request Headers

請求頭說明示例

Accept	用于指定客戶端可接收的內(nèi)容	text/html,application
Accept-Charset	用于指定客戶端接收的字符集	UTF-8
Accept-Encoding	用于可接收的內(nèi)容編碼	gzip, deflate, br
Accept-Language	用于指定一種自然語言	zh-cn
Host	用于指定被請求的資源的主機和端口號	www.baidu.com
User-Agent	瀏覽器將本機系統(tǒng)、瀏覽器等屬性作為值傳遞給服務器	Mozilla/5.0…
Cookie	一般存儲一些與服務器交互的基本憑證信息	…

訪問百度首頁時候的請求頭截圖如下：

表1-3：常見的Response Header

響應頭說明示例

Server	遠程的服務器名稱	BWS/1.1
Content-Type	用于指明發(fā)送給接收者的實體正文的媒體類型	text/html;charset=utf-8
Content-Encoding	與請求報頭Accept-Encoding對應，告訴瀏覽器服務端編碼方式	gzip
Content-Language	與請求報頭Accept-Encoding對應，描述了當前資源的采用的自然語言	zh-cn
Content-Length	指明實體正文的長度	128
Keep-Alive	保持連接的時間	timeout=5，max=120

訪問百度首頁時候的響應頭截圖如下：

表1-4：常見的HTTP狀態(tài)碼

狀態(tài)碼說明

200	客戶端請求成功
302	臨時跳轉，跳轉的地址由Location指定
400	服務器無法識別客戶端的請求，請求語法錯誤
403	服務器接收到請求，但是拒絕為客戶端提供服務
404	請求資源不存在
500	服務器內(nèi)部錯誤

四、理解瀏覽器的緩存機制

瀏覽器的緩存機制是一個比較復雜且很重要的機制，在實際的使用中往往會提高頁面的響應速度，但在開發(fā)過程中，往往許多靜態(tài)資源的修改卻不能及時從服務器同步到瀏覽器，導致開發(fā)效率下降。一般來說，在開發(fā)過程中如果頁面上某些功能沒有生效，優(yōu)先考慮的應該是緩存的原因導致的，所以推薦windows用戶按Ctrl+F5組合鍵來對頁面重新發(fā)起請求，推薦Mac用戶使用Command+Shift+R組合鍵來強制刷新，使得數(shù)據(jù)都從服務器獲取而不是瀏覽器緩存中獲取。雖然強制刷新是將請求發(fā)送到了服務器，但是獲取的數(shù)據(jù)也不一定是最新的，因為某些服務器也會對數(shù)據(jù)進行緩存，為了提高自身的響應速度，所以為了保證用戶獲取的最新的數(shù)據(jù)，可以通過HTTP Header來進行控制。
細心的朋友會發(fā)現(xiàn)，使用Ctrl+F5的強制刷新方式和普通的刷新方式，在瀏覽器的控制臺會顯示出不同的內(nèi)容，一般的普通刷新方式，在瀏覽器的控制臺的NetWork一欄里會顯示很多請求（大部分靜態(tài)資源）會顯示“from disk cache”，如下圖所示：

當強制刷新之后，則不會顯示“from disk cache”，如下圖所示：

當然，這只是表面現(xiàn)象，其實，普通刷新和強制刷新的區(qū)別應該從請求頭上來體現(xiàn)。當使用普通刷新的時候，請求頭顯示如下：

當使用強制刷新的時候，請求頭顯示如下：

觀察這兩次刷新發(fā)起的請求，第二次請求在請求頭中添加了一對鍵值屬性：Pragma：no-cache，并且將Cache-Control的值有max-age=0變成了no-cache，為什么改變了這兩個配置項，就可以實現(xiàn)繞過緩存，直接向服務器發(fā)起請求？還有那些配置項有類似的作用？

Cache-Control/Pragma

這兩個HTTP Head字段起到了控制瀏覽器和緩存代理服務器的緩存行為，它們作用與請求鏈和響應鏈中，使得在緩存行為中必須遵循這兩個字段的要求。Cache-Control是最重要的規(guī)則。這個字段用于指定所有緩存機制在整個請求/響應鏈中必須服從的指令。這些指令指定用于阻止緩存對請求或響應造成不利干擾的行為。這些指令通常覆蓋默認緩存算法。緩存指令是單向的，即請求中存在一個指令并不意味著響應中將存在同一個指令。Cache-Control的屬性值可以配置如下表1-5：

表1-5 Cache-Control字段的可選值

可選值說明

Public	所有內(nèi)容都將被緩存，在響應頭中設置
Private	內(nèi)容只設置到私有緩存中，在響應頭中設置
no-cache	所有內(nèi)容都不會被緩存，可以在請求頭和響應頭中設置
no-store	所有內(nèi)容都不會被緩存到緩存或者Internet臨時文件中，在響應頭中設置
must-revalidation/proxy-revalidation	如果緩存內(nèi)容失效，請求必須發(fā)送到服務器/代理以進行重新驗證，在請求頭中設置
max-age=xxx	緩存將在xxx秒后失效，這個選項只可在HTTP 1.1中可用，和Last-Modified一起使用時優(yōu)先級較高，在響應頭中設置

Pragma字段的作用和Cache-Control有點類似，它也是在HTTP頭中包含一個特殊的指令，使相關的服務器遵守該指令，最常用的說就是Pragma：no-cache，他和Cache-Control：no-cache作用是一樣的。

Expires

Expires指的是過期時間，由響應頭設置，常見的格式是Expires：Thur，02 Aug 2018 09:50:34 GMT，后面跟著一個日期和時間，超過這個值后，緩存就過期了，瀏覽器在發(fā)起請求之前，會檢查該值，如果過期，就直接向服務器發(fā)起請求。

Last-Modified/Etag

Last-Modified表示資源在服務器上最后的修改時間，靜態(tài)資源返回到客戶端的時候會自動帶上這個字段，并指明最后修改時間，動態(tài)資源可以由代碼來進行控制，比如Servlet提供了一個getLastModified方法來檢查某個動態(tài)資源是否已經(jīng)改變，這個字段可以保證當前請求的資源是最新的。一般瀏覽器在發(fā)起請求的時候，會在請求頭中多出一個字段，If-Modified-Since：Thur，02 Aug 2018 09:50:34 GMT，檢查當前是否最后的修改是不是當前這個時間，如果是，將直接從緩存中獲取數(shù)據(jù)，并返回304狀態(tài)碼，否則將重新發(fā)起請求從服務器獲取最新數(shù)據(jù)。
Etag標簽是讓服務器為每個頁面分配一個唯一的編號，然后通過這個編號來辨別當前資源是否是最新的，它比Last-Modified更加靈活，但是有多臺后臺服務器的時候，服務器要記住所有資源的編號，那就顯得有點多余了。

本篇文章簡單的分析了一下發(fā)起一個HTTP請求的一些細節(jié)問題，當然真正的請求肯定不是這般輕描淡寫而能表達清楚的，后面的系列文章將繼續(xù)記錄一些細節(jié)問題，歡迎關注。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的深入分析Java Web技术内幕读书笔记（一）浅析Web请求过程的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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