1. 什么是网络编程
网络编程的本质是多台计算机之间的数据交换。数据传递本身没有多大的难度,不就是把一个设备中的数据发送给其他设备,然后接受另外一个设备反馈的数据。现在的网络编程基本上都是基于请求/响应方式的,也就是一个设备发送请求数据给另外一个,然后接收另一个设备的反馈。在网络编程中,发起连接程序,也就是发送第一次请求的程序,被称作客户端(Client),等待其他程序连接的程序被称作服务器(Server)。客户端程序可以在需要的时候启动,而服务器为了能够时刻相应连接,则需要一直启动。
例如以打电话为例,首先拨号的人类似于客户端,接听电话的人必须保持电话畅通类似于服务器。连接一旦建立以后,就客户端和服务器端就可以进行数据传递了,而且两者的身份是等价的。在一些程序中,程序既有客户端功能也有服务器端功能,最常见的软件就是QQ、微信这类软件了。
2. 网络编程中两个主要的问题
1、 一个是如何准确的定位网络上一台或多台主机,;
2、 另一个就是找到主机后如何可靠高效的进行数据传输;
在TCP/IP协议中IP层主要负责网络主机的定位,数据传输的路由,由IP地址可以唯一地确定Internet上的一台主机。
而TCP层则提供面向应用的可靠(TCP)的或非可靠(UDP)的数据传输机制,这是网络编程的主要对象,一般不需要关心IP层是如何处理数据的。
目前较为流行的网络编程模型是客户机/服务器(C/S)结构。即通信双方一方作为服务器等待客户提出请求并予以响应。客户则在需要服务时向服务器提 出申请。服务器一般作为守护进程始终运行,监听网络端口,一旦有客户请求,就会启动一个服务进程来响应该客户,同时自己继续监听服务端口,使后来的客户也 能及时得到服务。
3. 网络协议是什么
在计算机网络要做到井井有条的交换数据,就必须遵守一些事先约定好的规则,比如交换数据的格式、是否需要发送一个应答信息。这些规则被称为网络协议。
4. 为什么要对网络协议分层
简化问题难度和复杂度。由于各层之间独立,我们可以分割大问题为小问题。
灵活性好。当其中一层的技术变化时,只要层间接口关系保持不变,其他层不受影响。
易于实现和维护。
促进标准化工作。分开后,每层功能可以相对简单地被描述
5. 计算机网络体系结构
OSI参考模型
OSI(Open System Interconnect),即开放式系统互联。一般都叫OSI参考模型,是ISO(国际标准化组织)组织在1985年研究的网络互连模型。ISO为了更好的使网络应用更为普及,推出了OSI参考模型,这样所有的公司都按照统一的标准来指定自己的网络,就可以互通互联了。
OSI定义了网络互连的七层框架(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层)。
TCP/IP参考模型
TCP/IP四层协议(数据链路层、网络层、传输层、应用层)
1、 应用层应用层最靠近用户的一层,是为计算机用户提供应用接口,也为用户直接提供各种网;络服务。我们常见应用层的网络服务协议有:HTTP,HTTPS,FTP,TELNET等。
2、 传输层建立了主机端到端的链接,传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数;据传输服务,包括处理差错控制和流量控制等问题。该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节,使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的、可靠的数据通路。我们通常说的,TCP UDP就是在这一层。端口号既是这里的“端”。
3、 网络层本层通过IP寻址来建立两个节点之间的连接,为源端的运输层送来的分组,选择合适;的路由和交换节点,正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。就是通常说的IP层。这一层就是我们经常说的IP协议层。IP协议是Internet的基础。
4、 数据链路层通过一些规程或协议来控制这些数据的传输,以保证被传输数据的正确性实现;这些规程或协议的 硬件 和软件加到物理线路,这样就构成了数据链路。
1 TCP / UDP
1.1 什么是TCP/IP和UDP
- TCP/IP即传输控制/网络协议,是面向连接的协议,发送数据前要先建立连接(发送方和接收方的成对的两个之间必须建 立连接),TCP提供可靠的服务,也就是说,通过TCP连接传输的数据不会丢失,没有重复,并且按顺序到达
- UDP它是属于TCP/IP协议族中的一种。是无连接的协议,发送数据前不需要建立连接,是没有可靠性的协议。因为不需要建立连接所以可以在在网络上以任何可能的路径传输,因此能否到达目的地,到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。
1.2 TCP与UDP区别:
TCP是面向连接的协议,发送数据前要先建立连接,TCP提供可靠的服务,也就是说,通过TCP连接传输的数据不会丢失,没有重复,并且按顺序到达;
UDP是无连接的协议,发送数据前不需要建立连接,是没有可靠性;
TCP通信类似于于要打个电话,接通了,确认身份后,才开始进行通行;
UDP通信类似于学校广播,靠着广播播报直接进行通信。
TCP只支持点对点通信,UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多;
TCP是面向字节流的,UDP是面向报文的; 面向字节流是指发送数据时以字节为单位,一个数据包可以拆分成若干组进行发送,而UDP一个报文只能一次发完。
TCP首部开销(20字节)比UDP首部开销(8字节)要大
UDP 的主机不需要维持复杂的连接状态表
1.3 TCP和UDP的应用场景:
对某些实时性要求比较高的情况使用UDP,比如游戏,媒体通信,实时直播,即使出现传输错误也可以容忍;其它大部分情况下,HTTP都是用TCP,因为要求传输的内容可靠,不出现丢失的情况
1.4 形容一下TCP和UDP
TCP通信可看作打电话: 李三(拨了个号码):喂,是王五吗? 王五:哎,您谁啊? 李三:我是李三,我想给你说点事儿,你现在方便吗? 王五:哦,我现在方便,你说吧。 甲:那我说了啊? 乙:你说吧。 (连接建立了,接下来就是说正事了…)
UDP通信可看为学校里的广播: 播音室:喂喂喂!全体操场集合
1.5 运行在TCP 或UDP的应用层协议分析。
运行在TCP协议上的协议:
- HTTP(Hypertext Transfer Protocol,超文本传输协议),主要用于普通浏览。
- HTTPS(HTTP over SSL,安全超文本传输协议),HTTP协议的安全版本。
- FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议),用于文件传输。
- POP3(Post Office Protocol, version 3,邮局协议),收邮件用。
- SMTP(Simple Mail Transfer Protocol,简单邮件传输协议),用来发送电子邮件。
- TELNET(Teletype over the Network,网络电传),通过一个终端(terminal)登陆到网络。
- SSH(Secure Shell,用于替代安全性差的TELNET),用于加密安全登陆用。
运行在UDP协议上的协议:
- BOOTP(Boot Protocol,启动协议),应用于无盘设备。
- NTP(Network Time Protocol,网络时间协议),用于网络同步。
- DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议),动态配置IP地址。
运行在TCP和UDP协议上:
- DNS(Domain Name Service,域名服务),用于完成地址查找,邮件转发等工作。
- ECHO(Echo Protocol,回绕协议),用于查错及测量应答时间(运行在TCP和UDP协议上)。
- SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议),用于网络信息的收集和网络管理。
- DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议),动态配置IP地址。
- ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议),用于动态解析以太网硬件的地址。
1.6 什么是ARP协议 (Address Resolution Protocol)?
ARP协议完成了IP地址与物理地址的映射。每一个主机都设有一个 ARP 高速缓存,里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。当源主机要发送数据包到目的主机时,会先检查自己的ARP高速缓存中有没有目的主机的MAC地址,如果有,就直接将数据包发到这个MAC地址,如果没有,就向所在的局域网发起一个ARP请求的广播包(在发送自己的 ARP 请求时,同时会带上自己的 IP 地址到硬件地址的映射),收到请求的主机检查自己的IP地址和目的主机的IP地址是否一致,如果一致,则先保存源主机的映射到自己的ARP缓存,然后给源主机发送一个ARP响应数据包。源主机收到响应数据包之后,先添加目的主机的IP地址与MAC地址的映射,再进行数据传送。如果源主机一直没有收到响应,表示ARP查询失败。
如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上,那么就要通过 ARP 找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址,然后把分组发送给这个路由器,让这个路由器把分组转发给下一个网络。剩下的工作就由下一个网络来做。
1.7 什么是NAT (Network Address Translation, 网络地址转换)?
用于解决内网中的主机要和因特网上的主机通信。由NAT路由器将主机的本地IP地址转换为全球IP地址,分为静态转换(转换得到的全球IP地址固定不变)和动态NAT转换。
1.8 从输入址到获得页面的过程?
1、 浏览器查询DNS,获取域名对应的IP地址:具体过程包括浏览器搜索自身的DNS缓存、搜索操作系;统的DNS缓存、读取本地的Host文件和向本地DNS服务器进行查询等。对于向本地DNS服务器进行查询,如果要查询的域名包含在本地配置区域资源中,则返回解析结果给客户机,完成域名解析(此解析具有权威性);如果要查询的域名不由本地DNS服务器区域解析,但该服务器已缓存了此网址映射关系,则调用这个IP地址映射,完成域名解析(此解析不具有权威性)。如果本地域名服务器并未缓存该网址映射关系,那么将根据其设置发起递归查询或者迭代查询;
2、 浏览器获得域名对应的IP地址以后,浏览器向服务器请求建立链接,发起三次握手;
3、 TCP/IP链接建立起来后,浏览器向服务器发送HTTP请求;
4、 服务器接收到这个请求,并根据路径参数映射到特定的请求处理器进行处理,并将处理结果及相应;的视图返回给浏览器;
5、 浏览器解析并渲染视图,若遇到对js文件、css文件及图片等静态资源的引用,则重复上述步骤并;向服务器请求这些资源;
6、 浏览器根据其请求到的资源、数据渲染页面,最终向用户呈现一个完整的页面;
1.9 TCP的三次握手
1.9.1 什么是TCP的三次握手
- 在网络数据传输中,传输层协议TCP是要建立连接的可靠传输,TCP建立连接的过程,我们称为三次握手。
1.9.2 三次握手的具体细节
1、 第一次握手:Client将SYN置1,随机产生一个初始序列号seq发送给Server,进入SYN_SENT状;态;
2、 第二次握手:Server收到Client的SYN=1之后,知道客户端请求建立连接,将自己的SYN置1,ACK;置1,产生一个acknowledge number=sequence number+1,并随机产生一个自己的初始序列号,发送给客户端;进入SYN_RCVD状态;
3、 第三次握手:客户端检查acknowledgenumber是否为序列号+1,ACK是否为1,检查正确之后将;自己的ACK置为1,产生一个acknowledge number=服务器发的序列号+1,发送给服务器;进入ESTABLISHED状态;服务器检查ACK为1和acknowledge number为序列号+1之后,也进入ESTABLISHED状态;完成三次握手,连接建立。
- 简单来说就是 :
1、 客户端向服务端发送SYN;
2、 服务端返回SYN,ACK;
3、 客户端发送ACK;
1.9.3 用现实理解三次握手的具体细节
- 三次握手的目的是建立可靠的通信信道,主要的目的就是双方确认自己与对方的发送与接收机能正常。
1、 第一次握手:客户什么都不能确认;服务器确认了对方发送正常;
2、 第二次握手:客户确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常;服务器确认了:自己接;收正常,对方发送正常
3、 第三次握手:客户确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常;服务器确认了:自己发;送、接收正常,对方发送接收正常 所以三次握手就能确认双发收发功能都正常,缺一不可。
1.9.4 建立连接可以两次握手吗?为什么?
- 不可以。
- 因为可能会出现已失效的连接请求报文段又传到了服务器端。 > client 发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某个网络结点长时间的滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但 server 收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是 client 再次发出的一个新的连接请求。于是就向 client 发出确认报文段,同意建立连接。假设不采用 “三次握手”,那么只要 server 发出确认,新的连接就建立了。由于现在 client 并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬 server 的确认,也不会向 server 发送数据。但 server 却以为新的运输连接已经建立,并一直等待 client 发来数据。这样,server 的很多资源就白白浪费掉了。采用 “三次握手” 的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况,client 不会向 server 的确认发出确认。server 由于收不到确认,就知道 client 并没有要求建立连接。
- 而且,两次握手无法保证Client正确接收第二次握手的报文(Server无法确认Client是否收到),也无法保证Client和Server之间成功互换初始序列号。
1.9.5 可以采用四次握手吗?为什么?
这个肯定可以。三次握手都可以保证连接成功了,何况是四次,但是会降低传输的效率。
1.9.6 第三次握手中,如果客户端的ACK未送达服务器,会怎样?
- Server端:由于Server没有收到ACK确认,因此会每隔 3秒 重发之前的SYN+ACK(默认重发五次,之后自动关闭连接进入CLOSED状态),Client收到后会重新传ACK给Server。
- Client端,会出现两种情况:
1、 在Server进行超时重发的过程中,如果Client向服务器发送数据,数据头部的ACK是为1的,;所以服务器收到数据之后会读取 ACK number,进入 establish 状态
2、 在Server进入CLOSED状态之后,如果Client向服务器发送数据,服务器会以RST包应答;
1.9.7 如果已经建立了连接,但客户端出现了故障怎么办?
- 服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位一个计时器,时间通常是设置为2小时,若两小时还没有收到客户端的任何数据,服务器就会发送一个探测报文段,以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应,服务器就认为客户端出了故障,接着就关闭连接。
1.9.8 初始序列号是什么?
- TCP连接的一方A,随机选择一个32位的序列号(Sequence Number)作为发送数据的初始序列号(Initial Sequence Number,ISN),比如为1000,以该序列号为原点,对要传送的数据进行编号:1001、1002…三次握手时,把这个初始序列号传送给另一方B,以便在传输数据时,B可以确认什么样的数据编号是合法的;同时在进行数据传输时,A还可以确认B收到的每一个字节,如果A收到了B的确认编号(acknowledge number)是2001,就说明编号为1001-2000的数据已经被B成功接受。
1.10 TCP的四次挥手
1.10.1 什么是TCP的四次挥手
- 在网络数据传输中,传输层协议断开连接的过程我们称为四次挥手
1.10.2 四次挥手的具体细节
1、 第一次挥手:Client将FIN置为1,发送一个序列号seq给Server;进入FIN_WAIT_1状态;
2、 第二次挥手:Server收到FIN之后,发送一个ACK=1,acknowledgenumber=收到的序列号+1;进入CLOSE_WAIT状态。此时客户端已经没有要发送的数据了,但仍可以接受服务器发来的数据。
3、 第三次挥手:Server将FIN置1,发送一个序列号给Client;进入LAST_ACK状态;
4、 第四次挥手:Client收到服务器的FIN后,进入TIME_WAIT状态;接着将ACK置1,发送一个;acknowledge number=序列号+1给服务器;服务器收到后,确认acknowledge number后,变为CLOSED状态,不再向客户端发送数据。客户端等待2*MSL(报文段最长寿命)时间后,也进入CLOSED状态。完成四次挥手。
1.10.3 用现实理解三次握手的具体细节TCP的四次挥手
- 四次挥手断开连接是因为要确定数据全部传书完了
1、 客户与服务器交谈结束之后,客户要结束此次会话,就会对服务器说:我要关闭连接了(第一次;挥手)
2、 服务器收到客户的消息后说:好的,你要关闭连接了(第二次挥手);
3、 然后服务器确定了没有话要和客户说了,服务器就会对客户说,我要关闭连接了(第三次挥手);
4、 客户收到服务器要结束连接的消息后说:已收到你要关闭连接的消息(第四次挥手),才关闭;
1.10.4 为什么不能把服务器发送的ACK和FIN合并起来,变成三次挥手(CLOSE_WAIT状态意义是什么)?
- 因为服务器收到客户端断开连接的请求时,可能还有一些数据没有发完,这时先回复ACK,表示接收到了断开连接的请求。等到数据发完之后再发FIN,断开服务器到客户端的数据传送。
1.10.5 如果第二次挥手时服务器的ACK没有送达客户端,会怎样?
- 客户端没有收到ACK确认,会重新发送FIN请求。
1.10.6 客户端TIME_WAIT状态的意义是什么?
- 第四次挥手时,客户端发送给服务器的ACK有可能丢失,TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。如果Server没有收到ACK,就会重发FIN,如果Client在2*MSL的时间内收到了FIN,就会重新发送ACK并再次等待2MSL,防止Server没有收到ACK而不断重发FIN。 MSL(MaximumSegment Lifetime),指一个片段在网络中最大的存活时间,2MSL就是一个发送和一个回复所需的最大时间。如果直到2MSL,Client都没有再次收到FIN,那么Client推断ACK已经被成功接收,则结束TCP连接。
2 Socket
1 什么是Socket
- 网络上的两个程序通过一个双向的通讯连接实现数据的交换,这个双向链路的一端称为一个Socket。Socket通常用来实现客户方和服务方的连接。Socket是TCP/IP协议的一个十分流行的编程界面,一个Socket由一个IP地址和一个端口号唯一确定。
- 但是,Socket所支持的协议种类也不光TCP/IP、UDP,因此两者之间是没有必然联系的。在Java环境下,Socket编程主要是指基于TCP/IP协议的网络编程。
- socket连接就是所谓的长连接,客户端和服务器需要互相连接,理论上客户端和服务器端一旦建立起连接将不会主动断掉的,但是有时候网络波动还是有可能的
- Socket偏向于底层。一般很少直接使用Socket来编程,框架底层使用Socket比较多,
2 socket属于网络的那个层面
- Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。在设计模式中,Socket其实就是一个外观模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。
3 Socket通讯的过程
- 基于TCP:服务器端先初始化Socket,然后与端口绑定(bind),对端口进行监听(listen),调用accept阻塞,等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket,然后连接服务器(connect),如果连接成功,这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求,服务器端接收请求并处理请求,然后把回应数据发送给客户端,客户端读取数据,最后关闭连接,一次交互结束。
- 基于UDP:UDP 协议是用户数据报协议的简称,也用于网络数据的传输。虽然 UDP 协议是一种不太可靠的协议,但有时在需要较快地接收数据并且可以忍受较小错误的情况下,UDP 就会表现出更大的优势。我客户端只需要发送,服务端能不能接收的到我不管
4 TCP协议Socket代码示例:
先运行服务端,在运行客户端 ,
1、 服务端:;
package com.test.io;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
//TCP协议Socket使用BIO进行通行:服务端
public class BIOServer {
// 在main线程中执行下面这些代码
public static void main(String[] args) {
//1单线程服务
ServerSocket server = null;
Socket socket = null;
InputStream in = null;
OutputStream out = null;
try {
server = new ServerSocket(8000);
System.out.println("服务端启动成功,监听端口为8000,等待客户端连接...");
while (true){
socket = server.accept(); //等待客户端连接
System.out.println("客户连接成功,客户信息为:" +
socket.getRemoteSocketAddress());
in = socket.getInputStream();
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = 0;
//读取客户端的数据
while ((len = in.read(buffer)) > 0) {
System.out.println(new String(buffer, 0, len));
}
//向客户端写数据
out = socket.getOutputStream();
out.write("hello!".getBytes());
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
1、 客户端:;
package com.test.io;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
//TCP协议Socket:客户端
public class Client01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建套接字对象socket并封装ip与port
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8000);
//根据创建的socket对象获得一个输出流
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
//控制台输入以IO的形式发送到服务器
System.out.println("TCP连接成功 \n请输入:");
while(true){
byte[] car = new Scanner(System.in).nextLine().getBytes();
outputStream.write(car);
System.out.println("TCP协议的Socket发送成功");
//刷新缓冲区
outputStream.flush();
}
}
}
先运行服务端,在运行客户端 。测试结果发送成功:
5 UDP协议Socket代码示例:
先运行服务端,在运行客户端
1、 服务端:;
//UDP协议Socket:服务端
public class Server1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//DatagramSocket代表声明一个UDP协议的Socket
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
//byte数组用于数据存储。
byte[] car = new byte[1024];
//DatagramPacket 类用来表示数据报包DatagramPacket
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(car, car.length);
// //创建DatagramPacket的receive()方法来进行数据的接收,等待接收一个socket请
求后才执行后续操作;
System.out.println("等待UDP协议传输数据");
socket.receive(packet);
//packet.getLength返回将要发送或者接收的数据的长度。
int length = packet.getLength();
System.out.println("啥东西来了:" + new String(car, 0, length));
socket.close();
System.out.println("UDP协议Socket接受成功");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
1、 客户端:;
//UDP协议Socket:客户端
public class Client1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//DatagramSocket代表声明一个UDP协议的Socket
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(2468);
//字符串存储人Byte数组
byte[] car = "UDP协议的Socket请求,有可能失败哟".getBytes();
//InetSocketAddress类主要作用是封装端口
InetSocketAddress address = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8888);
//DatagramPacket 类用来表示数据报包DatagramPacket
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(car, car.length, address);
//send() 方法发送数据包。
socket.send(packet);
System.out.println("UDP协议的Socket发送成功");
socket.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
先运行服务端,在运行客户端 。测试结果成功发送成功:
6 Socket的常用类
类名 | 用于 | 作用 |
---|---|---|
Socket | TCP协议 | Socket类同时工作于客户端和服务端,所有方法都是通用的,这个类三个主要作用,校验包信息,发起连接(Client),操作流数据(Client/Server) |
ServerSocket | TCP协议 | ServerSocket表示为服务端,主要作用就是绑定并监听一个服务器端口,为每个建立连接的客户端“克隆/映射”一个Socket对象,具体数据操作都是通过这个Socket对象完成的,ServerSocket只关注如何和客户端建立连接 |
DatagramSocket | ODP协议 DatagramSocket | 类用于表示发送和接收数据报包的套接字。 |
DatagramPacket | ODP协议 | DatagramPacket 类用来表示数据报包,数据报包用来实现无连接包投递服务。 |
InetAddress | IP+端口号 | Java提供了InetAddress类来代表互联网协议(IP)地址,InetAddress类没有提供构造器,而是提供了如下两个静态方法来获取InetAddress实例: |
InetSocketAddress | IP+端口号 | 在使用Socket来连接服务器时最简单的方式就是直接使用IP和端口,但Socket类中并未提供这种方式,而是靠SocketAddress的子类InetSocketAddress来实现 IP 地址 + 端口号的创建,不依赖任何协议。 |
3. HTTP
1. 什么是Http协议?
- Http协议是对客户端和服务器端之间数据之间实现可靠性的传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的规范,格式简称为“超文本传输协议”
- Http协议属于应用层,及用户访问的第一层就是http
2. Socket和http的区别和应用场景
- Socket连接就是所谓的长连接,理论上客户端和服务器端一旦建立起连接将不会主动断掉;
- Socket适用场景:网络游戏,银行持续交互,直播,在线视屏等。
- http连接就是所谓的短连接,即客户端向服务器端发送一次请求,服务器端响应后连接即会断开等待下次连接
- http适用场景:公司OA服务,互联网服务,电商,办公,网站等等等等
3. 什么是http的请求体?
- HTTP请求体是我们请求数据时先发送给服务器的数据,毕竟我向服务器那数据,先要表明我要什么吧
- HTTP请求体由:请求行 、请求头、请求数据组成的,
- 注意:GIT请求是没有请求体的
1、 POST请求;
2、 GIT请求是没有请求体的;
4. http的响应报文有哪些?
- http的响应报是服务器返回给我们的数据,必须先有请求体再有响应报文
- 响应报文包含三部分 状态行、响应首部字段、响应内容实体实现
5. http和https的区别?
- 其实HTTPS就是从HTTP加上加密处理(一般是SSL安全通信线路)+认证+完整性保护
- 区别:
1、 http需要拿到ca证书,需要钱的;
2、 端口不一样,http是80,https443;
3、 http是超文本传输协议,信息是明文传输,https则是具有安全性的ssl加密传输协议;
4、 http和https使用的是完全不同的连接方式(http的连接很简单,是无状态的;HTTPS协议是;由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,比http协议安全。)
6. HTTPS工作原理
一、首先HTTP请求服务端生成证书,客户端对证书的有效期、合法性、域名是否与请求的域名一致、证书的公钥(RSA加密)等进行校验;二、客户端如果校验通过后,就根据证书的公钥的有效, 生成随机数,随机数使用公钥进行加密(RSA加密);三、消息体产生的后,对它的摘要进行MD5(或者SHA1)算法加密,此时就得到了RSA签名;四、发送给服务端,此时只有服务端(RSA私钥)能解密。五、解密得到的随机数,再用AES加密,作为密钥(此时的密钥只有客户端和服务端知道)。
7. 一次完整的HTTP请求所经历几个步骤?
HTTP通信机制是在一次完整的HTTP通信过程中,Web浏览器与Web服务器之间将完成下列7个步骤:
1、 建立TCP连接;怎么建立连接的,看上面的三次捂手
2、 Web浏览器向Web服务器发送请求行;一旦建立了TCP连接,Web浏览器就会向Web服务器发送请求命令。例如:GET /sample/hello.jspHTTP/1.1。
3、 Web浏览器发送请求头;浏览器发送其请求命令之后,还要以头信息的形式向Web服务器发送一些别的信息,之后浏览器发送了一空白行来通知服务器,它已经结束了该头信息的发送。
4、 Web服务器应答;客户机向服务器发出请求后,服务器会客户机回送应答, HTTP/1.1 200 OK ,应答的第一部分是协议的版本号和应答状态码。
5、 Web服务器发送应答头;正如客户端会随同请求发送关于自身的信息一样,服务器也会随同应答向用户发送关于它自己的数据及被请求的文档。
6、 Web服务器向浏览器发送数据;Web服务器向浏览器发送头信息后,它会发送一个空白行来表示头信息的发送到此为结束,接着,它就以Content-Type应答头信息所描述的格式发送用户所请求的实际数据。
7、 Web服务器关闭TCP连接;
8. 常用HTTP状态码是怎么分类的,有哪些常见的状态码?
- HTTP状态码表示客户端HTTP请求的返回结果、标识服务器处理是否正常、表明请求出现的错误等。
- 状态码的类别:
类别 | 描述 |
---|---|
1xx: | 指示信息–表示请求已接收,正在处理 |
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操作 |
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 |
- 常见的状态码:
状态码 | 描述 |
---|---|
200: | 请求被正常处理 |
204: | 请求被受理但没有资源可以返回 |
206: | 客户端只是请求资源的一部分,服务器只对请求的部分资源执行GET方法,相应报文中通过Content-Range指定范围的资源。 |
301: | 永久性重定向 |
302: | 临时重定向 |
303: | 与302状态码有相似功能,只是它希望客户端在请求一个URI的时候,能通过GET方法重定向到另一个URI上 |
304: | 发送附带条件的请求时,条件不满足时返回,与重定向无关 |
307: | 临时重定向,与302类似,只是强制要求使用POST方法 |
400: | 请求报文语法有误,服务器无法识别 |
401: | 请求需要认证 |
403: | 请求的对应资源禁止被访问 |
404: | 服务器无法找到对应资源 |
500: | 服务器内部错误 |
503: | 服务器正忙 |
9. Http协议中有那些请求方式
请求方式 | 描述 |
---|---|
GET: | 用于请求访问已经被URI(统一资源标识符)识别的资源,可以通过URL传参给服务器 |
POST: | 用于传输信息给服务器,主要功能与GET方法类似,但一般推荐使用POST方式。 |
PUT: | 传输文件,报文主体中包含文件内容,保存到对应URI位置。 |
HEAD: | 获得报文首部,与GET方法类似,只是不返回报文主体,一般用于验证URI是否有 > 效。 |
PATCH: | 客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容(部分取代) |
TRACE: | 回显客户端请求服务器的原始请求报文,用于”回环”诊断 |
DELETE: | 删除文件,与PUT方法相反,删除对应URI位置的文件。 |
OPTIONS: | 查询相应URI支持的HTTP方法。 |
10. GET方法与POST方法的区别
- 区别一: get重点在从服务器上获取资源,post重点在向服务器发送数据;
- 区别二: Get传输的数据量小,因为受URL长度限制,但效率较高; Post可以传输大量数据,所以上传文件时只能用Post方式;
- 区别三: get是不安全的,因为get请求发送数据是在URL上,是可见的,可能会泄露私密信息,如密码等; post是放在请求头部的,是安全的
11. http版本的对比
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HTTP1.0版本的特性:
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早先1.0的HTTP版本,是一种无状态、无连接的应用层协议。
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HTTP1.0规定浏览器和服务器保持短暂的连接,浏览器的每次请求都需要与服务器建立一个TCP连接,服务器处理完成后立即断开TCP连接(无连接),服务器不跟踪每个客户端也不记录过去的请求(无状态)。
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HTTP1.1版本新特性
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默认持久连接节省通信量,只要客户端服务端任意一端没有明确提出断开TCP连接,就一直保持连接,可以发送多次HTTP请求
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管线化,客户端可以同时发出多个HTTP请求,而不用一个个等待响应
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断点续传原理
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HTTP2.0版本的特性
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二进制分帧(采用二进制格式的编码将其封装)
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首部压缩(设置了专门的首部压缩设计的HPACK算法。)
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流量控制(设置了接收某个数据流的多少字节一些流量控制)
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多路复用(可以在共享TCP链接的基础上同时发送请求和响应)
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请求优先级(可以通过优化这些帧的交错和传输顺序进一步优化性能)
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服务器推送(就是服务器可以对一个客户端请求发送多个响应。服务器向客户端推送资 源无需客户端明确的请求。(重大更新))
12. 什么是对称加密与非对称加密
- 对称密钥加密是指加密和解密使用同一个密钥的方式,这种方式存在的最大问题就是密钥发送问题,即如何安全地将密钥发给对方;
- 而非对称加密是指使用一对非对称密钥,即公钥和私钥,公钥可以随意发布,但私钥只有自己知道。发送密文的一方使用对方的公钥进行加密处理,对方接收到加密信息后,使用自己的私钥进行解密。 由于非对称加密的方式不需要发送用来解密的私钥,所以可以保证安全性;但是和对称加密比起来,非常的慢
13. cookie和session对于HTTP有什么用?
- HTTP协议本身是无法判断用户身份。所以需要cookie或者session
14. 什么是cookie
cookie是由Web服务器保存在用户浏览器上的文件(key-value格式),可以包含用户相关的信息。客户端向服务器发起请求,就提取浏览器中的用户信息由http发送给服务器
15. 什么是session
session 是浏览器和服务器会话过程中,服务器会分配的一块储存空间给session。服务器默认为客户浏览器的cookie中设置 sessionid,这个sessionid就和cookie对应,浏览器在向服务器请求过程中传输的cookie 包含 sessionid ,服务器根据传输cookie 中的 sessionid 获取出会话中存储的信息,然后确定会话的身份信息。cookie与session区别
1、 cookie数据存放在客户端上,安全性较差,session数据放在服务器上,安全性相对更高;
2、 单个cookie保存的数据不能超过4K,session无此限制;
3、 session一定时间内保存在服务器上,当访问增多,占用服务器性能,考虑到服务器性能方面,应;当使用cookie。
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