Java后端学习笔记

术语

三者的关系：
JDK包含JRE，而JRE包含JVM；

• Java开发工具包（JDK）：
  程序员在编写Java程序时使用的软件。
  JDK的安装目录
  1）bin
  最主要的是JDK自带的编译器（javac.exe）；
  目前所有的IDE都有自己的编译器，而不用JDK bin目录中自带的。所以，在安装IDE时，你会发现它们只要求你选中JRE路径就OK了。
  2）include
  Java和JVM交互用的头文件；
  3）lib
  类库
  4）jre（bin、lib）
  Java运行时环境；
  jre/bin 中是 JVM，jre/lib 中是JVM工作所需的类库；

总的来说，JDK用于Java程序的开发，而JRE则是只能运行class源文件，而没有编译的功能。

• Java运行时环境（JRE）：
  仅仅有JVM还不能完成 .class类文件的执行，因为在解释 .class的时候JVM需要调用解释所需的类库（存放在 jre/lib 中）。
  JVM和 jre/lib 合起来就称为 JRE。

• Java虚拟机（JVM）：
  它是整个Java实现跨平台功能的核心；
  所有的Java程序，会首先被编译为 .class 的类文件（这种类文件可以在 JVM 上执行）。也就是说，class类文件并不直接与机器的OS交互，而是经过JVM间接的与OS交互，由JVM将程序解释给本地系统来执行。
  JVM通过抽象OS和CPU结构，提供了一种与平台无关的代码执行方法；不同的OS，JVM的具体实现也是互不相同的；JVM并不关心上层的Java源文件，它只关注由源文件生成的 .class 类文件。

• Java SE、Java EE 和 Java ME
  SE（Standard Edition）：
  用于桌面或简单服务器应用的Java平台；
  EE（Enterprise Edition）：
  用于复杂服务器应用的Java平台；
  ME（Micro Edition）：
  用于手机和其它小型设备的Java平台；

设置JDK

Mac上安装 Java JDK

1）下载JDK：Java SE - Downloads | Oracle Technology Network | Oracle

2）安装JDK
双击 dmg 文件进行安装；
测试JDK是否安装成功：

javac

查看已安装JDK的版本及路径：

/usr/libexec/java_home -V

查看当前JDK版本：

java -version

3）卸载JDK
查看已安装的JDK：

ls /Library/Java/JavaVirtualMachines/

仅仅删除JDK：

sudo rm -rf /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk<version>.jdk

删除JDK的插件plugins：

sudo rm -rf /Library/PreferencePanes/JavaControlPanel.prefPane
sudo rm -rf /Library/Internet\ Plug-Ins/JavaAppletPlugin.plugin
sudo rm -rf /Library/LaunchAgents/com.oracle.java.Java-Updater.plist
sudo rm -rf /Library/PrivilegedHelperTools/com.oracle.java.JavaUpdateHelper
sudo rm -rf /Library/LaunchDaemons/com.oracle.java.Helper-Tool.plist
sudo rm -rf /Library/Preferences/com.oracle.java.Helper-Tool.plist

4）管理多版本JDK
修改系统环境变量：

• JAVA_HOME：JDK的安装目录，它能够使得其它相关环境变量的配置更加简洁。
• CLASSPATH：它的作用是告诉JRE，在哪些目录下可以找到将要执行的Java程序所需的类或包。
• PATH：将Java的bin加入到系统路径中，这样在命令行或其它程序就可以直接调用java、javac等命令了。

# 第一次配置
touch ~/.bash_profile
# 已配置过
vi ~/.bash_profile

# 设置相应的JDK
# 设置 JDK8
export JAVA_8_HOME=`/usr/libexec/java_home -v 1.8`
# 设置 JDK10
export JAVA_10_HOME=`/usr/libexec/java_home -v 10`

# 设置默认 JDK（使用 JDK8）
export JAVA_HOME=$JAVA_8_HOME
export CLASSPATH=.:$JAVA_8_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_8_HOME/lib/dt.jar

# alias 命令动态切换 jdk 版本
alias JDK_8="export JAVA_HOME=$JAVA_8_HOME ; export CLASSPATH=.:$JAVA_8_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_8_HOME/lib/dt.jar"
alias JDK_X="export JAVA_HOME=$JAVA_10_HOME"

刷新环境变量，并查看当前的JDK版本：

source ~/.bash_profile
java -version

5）使用命令行编译并运行Java程序

public class FirstApp
{
        public static void main(String[] args)
        {
                System.out.println("My first Java app!");
        }
}  

编译并运行

javac FirstApp.java
java FirstApp

• javac 程序是一个Java编译器。它将 .java 源文件编译成 .class 目标文件
• java 程序启动 JVM，JVM执行编译器放在 .class 目标文件中的字节码

Tomcat for Mac 的下载与安装

• 下载：Apache Tomcat® - Welcome!
• 安装：
  1）解压包，然后将它放入 “/Users/计算机名/Library/…” 目录下，并重命名为 ApacheTomcat（为了之后配置更方便）；
  或者
  不修改默认的目录名，而是创建 Tomcat 目录，然后在该目录下创建一个软链接

ln -s apache-tomcat-x.x.x Home

这样，就可以轻松的用 /Library/Tomcat/Home 去访问 tomcat 了。这种做法的好处是，如果以后 tomcat 有了新版本，就直接将 Home 指向新版本即可，其它有关 tomcat 路径引用的配置不需要修改。
2）启动Tomcat

cd /Users/计算机名/Library/ApacheTomcat/bin
./startup.sh
或者
cd /Users/计算机名/Library/Tomcat/Home/bin
./startup.sh

如果出现 “Tomcat started” ，说明Tomcat启动成功；
如果出现 “-bash: ./startup.sh: Permission denied”，需要修改权限

chmod u+x ./*.sh
指令解析：
    u   文件所有者
    +x  添加可执行权限
    ./  当前目录
    *.sh 所有.sh文件 

3）验证安装是否成功
在浏览器地址栏输入:http://localhost:8080，显示如下界面，说明安装成功：
[image:43BD1F00-15AB-481D-B8DA-B4B263D77B38-33499-000098C37CC7D32E/屏幕快照 2018-06-06 上午11.00.48.png]
如果出现 “Tomcat started”，但是无法访问 http://localhost:8080，那么需要重启 tomcat。

必须先 shutdown
./shutdown.sh
然后再 startup
./startup.sh

4）关闭Tomcat

./shutdown.sh

5）查看Tomcat版本信息

sh catalina.sh version

6）Tomcat目录结构

• bin：存放Tomcat命令
• conf：存放Tomcat配置信息（server.xml是核心的配置文件）
• lib：支持Tomcat软件运行的jar包和技术支持包（如 Servlet和JSP）
• logs：日志信息
• temp：临时目录
• webapps：共享资源文件和web应用目录
• work：Tomcat的运行目录（JSP运行时产生的临时文件就存放在这里）
  7）修改端口号
  服务器的默认端口是8080；
  为了避免与系统端口冲突，必须设置1024以上的端口号，如 8888

cd /Users/计算机名/Library/ApacheTomcat/conf
mvim server.xml
或者
cd /Users/计算机名/Library/Tomcat/Home/conf
mvim server.xml
找到 <Connector port="8080"... 修改 port="8080" 为 8888
重启服务器，设置生效

8）用户名、密码设置

cd /Users/计算机名/Library/ApacheTomcat/conf
mvim tomcat-users.xml
或者 
cd /Users/计算机名/Library/Tomcat/Home/conf
mvim 
在</tomcat-users>中添加如下代码：
<role rolename="manager-gui"/>
<user username="admin" password="1234qwer" roles="manager-gui"/>
重启服务器，设置生效
重新打开 http://localhost:8080 到Tomcat主界面,点击 Manager App 等按钮，输入账号和密码，即可登陆Tomcat

IDEA进行Java开发配置

1）IntelliJ IDEA 版本比较和区别：

• Ultimate：For web and enterprise development
• Community：For JVM and Android development

2）配置JDK

Configure -> Project Defaults -> Project Structure
New新建Mac上已安装的JDK

3）IDEA创建javaWeb项目步骤

• Create New Project
  [image:C1FCAD18-E642-4493-A50F-4BD7DD33609A-33499-0000B1A411B735E2/屏幕快照 2018-06-07 上午9.39.48.png]
  选择对应的Project SDK，然后勾选 Web Application，点击 Next
• 自定义修改对应的工程名和路径等
  [image:DCCDC5B9-2F6A-4055-803C-276615A0BC8C-33499-0000B1CDD29B3E6F/屏幕快照 2018-06-07 上午9.42.23.png]
• 优化项目的层次结构
  [image:378104DF-E5F3-4637-8C29-2AD9A7642A8B-33499-0000B1F52F38EA3A/屏幕快照 2018-06-07 上午9.46.00.png]
  WEB-INF文件夹下，分别创建 classes 和 lib 两个文件夹；
  其中，classes 用于存放编译后输出的 .class 文件， lib 用于存放第三方jar包。
• 配置class文件存放的路径
  [image:936C43F2-0B6E-44EA-A17E-9E75AFEDAF43-33499-0000B24638910952/屏幕快照 2018-06-07 上午9.49.48.png]
  [image:9CF5690A-B7BD-4DC6-A5AE-CEFD5A1EC8BC-33499-0000B24939401DBE/屏幕快照 2018-06-07 上午9.50.28.png]
  [image:6A65997D-5DA4-4A67-A4AC-F42F346184E9-33499-0000B24B26390AB5/屏幕快照 2018-06-07 上午9.51.18.png]
  “Use module compile output path” 中，修改path为 WEB-INF 中创建的 classes 文件夹路径；
• 配置lib文件存放的路径
  [image:2CF1F7F3-2AB6-4676-A93A-20A68697B3EA-33499-0000B27EB1D36B64/屏幕快照 2018-06-07 上午9.55.41.png]
  [image:C01183BD-6293-4FED-9156-6778020C73E8-33499-0000B2986604BD9D/屏幕快照 2018-06-07 上午9.56.59.png]
  [image:3E885D0D-4EA6-4166-93C7-DD0F35A0D346-33499-0000B29A9BC67B5E/屏幕快照 2018-06-07 上午9.57.14.png]
  Modules -> Dependencies -> + JARs or directories -> 选择WEB-INF中创建的lib文件夹 -> Jar Directory -> 完成

4）IDEA中配置本地服务器（Tomcat）

• 点击 Edit Configurations...
  [image:AE7A386C-97B8-4DBF-A5BD-D204A8D44643-33499-0000B3161EBA08CE/屏幕快照 2018-06-07 上午10.05.39.png]
• 添加 Tomcat 本地服务器
  [image:19508F1F-CDAA-416A-AE22-E95C3A52882C-33499-0000B32551C68130/屏幕快照 2018-06-07 上午10.07.31.png]
• 修改本地Tomcat名字、配置Tomcat路径
  [image:AC90A821-4C2A-4367-BCDE-ACE51A9D342F-33499-0000B344F7855C4D/屏幕快照 2018-06-07 上午10.09.03.png]
• 添加 Artifact…
  [image:C991AA5D-C0F5-414E-A285-72F2D2EED74D-33499-0000B35AFD329318/屏幕快照 2018-06-07 上午10.11.22.png]
• 修改index.jsp并运行
  [image:A5819D51-74ED-48BE-94FB-AB14AA2CCC4D-33499-0000B37D535911C2/屏幕快照 2018-06-07 上午10.14.07.png]

::注意：在启动WebApp之前，一定要先关闭本地配置的Tomcat服务器，否则会出现端口号被占用的警告，导致无法显示期望的界面！::
[image:185EF565-F92B-488D-8616-7A8A46F0E107-33499-0000B3B8F8E86860/屏幕快照 2018-06-07 上午10.17.01.png]

构建并运行applet（过去的记忆）

JavaApplet 就是用 Java 编写的小应用程序，可以直接嵌入到网页中，并能够产生特殊的效果。
Applet的工作原理：
含有Applet的网页的HTML文件源代码中带有<applet> 和</applet>这样一对标记。当支持Java的网络浏览器遇到这对标记时，就将下载相应的小应用程序代码并在本地计算机上执行该Applet。

Java的基本程序设计结构

一个简单的Java应用程序

public class FirstSample
{
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

• 程序分析
  1）Java区分大小写；
  2）关键词 public（访问修饰符 access modifier）：
  用于控制程序的其它部分对这段代码的访问级别；
  延伸学习：public、protected、default 和 private
  3）关键字 class：
  表明Java程序中的全部内容都必须包含在类中；
  这里，只需将 类 作为一个加载程序逻辑的容器，程序逻辑定义了应用程序的行为。
  4）Java中类的命名规则：
  必须字母开头，字母和数字的任意组合；
  标准的类命名规范是采用 CamelCase（骆驼命名法）。
  5）Java中，源代码的文件名必须与公共类的名字相同，并用 .java 作为扩展名（注意，一定注意大小写）。
  6）编译 FirstSample.java 源文件：

javac FirstSample.java

编译后，会得到一个包含这个类字节码的目标文件 FirstSample.class
运行 FirstSample 程序：

java FirstSample

注意：请记住，不要添加 .class 扩展名！
7）根据Java语言规范，main() 方法必须声明为 public
请记住：每个Java应用程序都必须有一个main方法，其声明格式如下：

public class /ClassName/
{
    public static void main(String[] args)
    {
        /program statements/
    }
}

8）大括号 { } 的使用规则：
Java中，习惯于把匹配的大括号上下对齐。
9）关键字 static
方便于在没有创建任何对象的前提下，仅仅通过类本身来调用 static （静态）方法/变量。
在 static 方法内部，不能调用非静态方法/变量，反过来是可以的。
10）使用 System.out 对象，并通过 （.）调用了它的 println 方法。
11）Java中的3种注释
单行注释： //
多行注释： /* 和 / （注释不能嵌套）
自动生成文档注释： 以 /* 开始，以 */ 结束

Java数据类型

1）Java是强类型语言（意味着必须为变量声明类型）；
2）Java中的8种基本类型（primitive type）:

• 整型（int 4、short 2、long 8 和 byte 1）

1. 通常使用 int 和 long，short 和 byte 类型主要用于特定的应用场合；
2. ::在Java中，整型的范围与运行Java代码的机器无关。（这就解决了软件从一个平台移植到另一平台，或者在同一平台中的不同OS之间进行移植给程序员带来的诸多问题）::
3. 注意，Java中没有任何无符号（unsigned）形式的整型；

• 浮点类型（float 4、double 8）

1. 很多情况下，float 类型的精度不能满足实际需求。所以，一般都采用double 类型；（float 类型用后缀 F/f 标识，double 用 D/d 或 缺省）
2. 用于表示溢出和出错的三个特殊浮点数值：
   正无穷大 Double.POSITIVE_INFINITY
   负无穷大 Double.NEGATIVE_INFINITY
   NaN Double.NaN
   ::特别说明，不能通过 if(x == Double.NaN) 的方式来检测一个特定值是否等于 Double.NaN ；而需要使用 if (Double.isNaN(x)) 方法。::

• 字符类型char（用于表示Unicode编码的字符单元）

1. 之前，char类型用于表示单个字符；如今，有一些Unicode字符需要用两个char值来描述。
2. char 类型的值可以表示为十六进制值，范围从 \u0000 ~ \uffff；
   ::警告，Unicode转义序列会在解析代码之前得到处理。::
   如：”\u0022+\u0022” 并不会得到字符串 ““+””，而是会得到一个空串“”。
   ::注意，一定要注意注释中的 \u::
   如：// \u000d is a newline 会产生语法错误（\u000d 会替换成换行符）。
3. 我们强烈建议不要在程序中使用char类型！！！

• boolean类型（false、true）
  整数值和布尔值之间不能进行相互转换（C++中是可以的）；

if (x = 0) {} // 不能通过编译（整数表达式 x = 0 不能转换为布尔值）

变量

1）不提倡在一行中声明多个变量；

int i, j;   // 不提倡

2）声明一个变量之后，必须用赋值语句对变量进行显式初始化；
::在Java中，不区分变量的声明与定义；::

// C/C++
int i = 10; // 定义
extern int i;   // 声明

常量

1）Java中，使用关键字final指示常量；习惯上，常量名使用全大写。

final double CM_PER_INCH = 2.54;

2）类常量（可以在一个类中的多个方法中使用）：static final

public class Sample
{
    public static final double CM_PER_INCH = 2.54;

    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println("1 inch is " + CM_PER_INCH + "cm");
    }
}

运算符

注意，整数被0除，将会产生一个异常；而浮点数被0除将会得到无穷大或NaN结果。

100/0;  // 异常
88.8/0; // 无穷大 或 NaN

数学函数

• Math类函数
  如：floorMod

import static java.lang.Math.*;

public class FirstApp
{
    public static void main(String[] args)
    {
        int result = (-5)%2;
        System.out.println("(-5)%2 is equal: " + result);

        int fmResult = floorMod(-5, 2);
        System.out.println("Math.floorMod(-5, 2) is equal: " + fmResult);   
    }
}

强制类型转换

::警告：如果试图将一个数值做强制类型转换，而又超出了目标类型的表示范围，结果将会被截断成一个不同的值。::
::如：(byte)300 的实际值为 44::

关系运算符和位运算符

1）==、！=、>、<=、&&、|| 、！和 三元操作符 ? :
其中，&& 和 || 是按照“短路”方式求值的（也就是，如果第一个操作已确定表达式的值，那么就不计算第二个操作数了）；
2）&、|、^ 和 ~
::注意，当位运算符 & 和 | 应用在boolean上时，不采用“短路”方式求值。（也就是说，得到计算结果之前，两个操作数都需要计算）::
3）>>、<< 和 >>> 移位运算符
::警告：移位运算符的右操作数要完成 模32 的运算（如果左操作数是long型，需要对右操作数做 模64 运算）。::
如：1 << 35 的值等同于 1 << 3，也就是 8
::>> 和 >>> 的区别：::
::>>> 运算符用0填充高位，而 >> 用符号位填充高位。::

字符串

1）Java没有内置的字符串类型，而是在标准Java类库中提供了一个预定义类

String nilStr = ""; // 空串
String greeting = "Hello String!";
String subS = greeting.subString(0, 3); // "Hel"
// 注意，subString方法的第二个参数表示，不想复制的第一个位置。

2）拼接字符串
当将一个字符串与一个非字符串的值进行拼接时，后者被转换成字符串（任何一个Java对象都可以转换成字符串）。

int age = 30;
String rating = "PG" + age;

String all = String.join(" /", "N", "B", "A");
// 输出："N /B /A"

3）字符串比较
注意，一定不要使用 == 运算符检测两个字符串是否相等。

s1.equals(s2)
"Hello".equals(greeting)
"Hello".equalsIgnoreCase("hello")

4）空串”” 和 null串

// 判断空串
if (str.length() == 0)
// 或
if (str.equals(""))
// 判断null串
if (str == null)

5）构建字符串
采用字符串拼接的方式，效率比较低（因为每次连接字符串，都会构建一个新的String对象）。

StringBuilder builder = new StringBuilder();
builder.append("abc");
builder.append("XYZ");
String completedStr = builder.toString();
System.out.println(completedStr);       // abcXYZ

6）String API

输入输出

• 读取输入
  1）构造 Scanner 对象：

import java.util.*;

// 构造 Scanner 对象，并与“标准输入流” System.in 关联
Scanner in = new Scanner(System.in);
// 使用 nextLine() 方法，是因为在输入行中可以包含空格；
// 如果想要读取一个单词（以空白符为分隔符），可使用 next() 方法；
System.out.print("What is your name? ");
String name = in.nextLine();
// 读取整数 nextInt()；
// 读取浮点数 nextDouble()；
System.out.print("How old are you? ");
int age = in.nextInt();

System.out.println("Hello " + name + ". Next year, you'll be " + (age + 1));

注意，Scanner 类的输入是可见的，所以不适用于从控制台读取密码。
2）Console 类

import java.io.Console;

Console cons = System.console();
String username = cons.readLine("User name: ");
char[] passwd = cons.readPassword("Password: ");

cons.printf("username is %s and password is %s\n", username, String.valueOf(passwd));

::为了安全起见，返回的密码存放在一维字符数组中，而不是字符串中。::
::在对密码进行处理后，应该马上用一个填充值覆盖数组元素。::

Console 和 Scanner 类比较：Console类每次只能读取一行输入，而没有能够去读一个单词或一个数值的方法。

• 格式化输出

System.out.printf();

::注释，可以使用 %s 转换符格式任意的对象。::

使用String类的静态方法 String.format 来创建一个格式化的字符串：

String message = String.format("Hello, %s.\nNext year, you'll be %d", name, age);

• 文件输入与输出
  略

控制流程

::Java中的控制流程，没有goto语句，但是 break 语句可以带标签。::

• 块（block）作用域
  1）块block 是指用 {} 括起来的若干条Java语句；
  2）块 确定了变量的作用域；
  3）块 可以嵌套；
  ::警告，不能在嵌套的 块block 中声明同名的变量（C++ 中可以）。::

public static void main()
{
    int n = 2;
    ...
    {
        int n = 4;  // Error: redefine n in inner block
        ...
    }
}

• 条件语句

if (/condition/)
{
    /statement1/
    ...
}
else
    /statement/

• 循环

while (/condition/) /statement/ 
// or
do /statement/ while (/condition/);
// or
for (;;)
{
    /statement1/
    ...
}
// or 通用for循环（for each循环）
for (/variable/ : /collection/)
{
    /statement/
}

• 多重选择：switch语句

switch (/tag/)
{
    case /value1/:
        ...
        break;
    case /value2/:
        ...
        break;
    default:
        ...
        break;
}

case标签tag的类型：
1）char、byte、short或int等常量表达式；
2）枚举常量；
3）字符串字面量；

大数值

• BigInteger：实现了任意精度的整数运算。

// valueOf() 静态方法
BigInteger a = BigInteger.valueOf(100);
// + 和 * 算数运算的实现
BigInteger b = BigInteger.valueOf(a+10);
BigInteger c = a.add(b);    // c = a+b
BigInteger d = c.multiply(a.add(b));    // d = c*(a+b)

• BigDecimal：实现了任意精度的浮点数运算。
  略

数组

• 数组的声明与创建

int[] a;    // 推荐
// 或
int a[];
// 创建
int[] a = new int[100];

数组创建成功后，不同类型的数组，会有不同的初始化值：
1）数字数组 -> 0
2）boolean数组 -> false
3）对象数组 -> null

String[] names = new String[10];        // 所有字符串都为null

::数组一旦创建，就不能在改变它的大小（可以改变每个数组的元素）。::
::如果需要扩展数组的大小，需要使用 -> 数组列表（array list）::

• for each 循环：循环变量将会遍历数组中的每一个元素，而不需要使用下标。

for (String element : names)
    System.out.println(element);

• 数组初始化及匿名数组

int[] smallPrimes = {1, 5, 3, 9};

// 匿名数组
smallPrimes = new int[] {2, 8, 10, 4};  // 这种语法形式可以在不创建新变量的情况下重新初始化一个数组

::Java中，允许数组长度为0。这在编写一个返回值为数组的方法，结果恰巧为空时，非常有用！::

new elementType[0];

• 数组拷贝
  1）直接拷贝（两个变量引用同一数组）

int[] smallPrimes = {1, 3, 5, 7};
int[] luckyNumbers = smallPrimes;
luckyNumbers[1] = 4;    // 现在 smallPrimes[1] 也是 4

System.out.printf("luckyNumbers[1] is %d, smallPrimes[1] is %d.\n", luckyNumbers[1], smallPrimes[1]);

2）使用Arrays类的copyOf静态方法

int[] smallPrimes = {1, 3, 5, 7};
int[] luckyNumbers = Arrays.copyOf(smallPrimes, smallPrimes.length);
luckyNumbers[1] = 4;    // 现在 smallPrimes[1] 依旧是 3

• 多维数组

// 声明
int[][] magicSquare;
// 初始化
magicSquare = new int[2][3];
// 声明并初始化
int[][] magicSquare = 
{
    {1, 2, 3},
    {7, 8, 9},
};

• 不规则数组：数组的每一行有不同的长度。
  ::Java实际上没有多维数组，只有一维数组。多维数组被解释为“数组的数组”::

for (int i = 0; i < odds.length; i++)
    for (int j = 0; j < odds[i].length; j++)
    {
        ...
        odds[i][j] = x;
    }

对象与类

Web基础

Http协议

关于Http协议

• HTTP简介
  1）HTTP（Hyper Text Transfer Protocol）
  用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。
  2）
  HTTP是基于 TCP/IP 通信协议来传递数据；
  HTTP是一个属于应用层的面向对象协议；
  HTTP协议工作于 客户端-服务器（C-S） 架构上；
• HTTP主要特点
  1）简单快速：C -> S 请求服务时，只需传送“请求方法”和“路径”（如：GET、POST、HEAD等，每种方法规定了C和S间不同的联系类型）。
  2）灵活：HTTP允许传送任意类型的数据对象（类型由 Content-Type 标记）。
  3）无连接：无连接的含义是，限制每次连接只处理一个请求（S处理完C的请求，并收到C的应答后，立即断开连接）。
  4）无状态：HTTP协议是无状态协议。
• HTTP之URL
  1）HTTP使用 URI（Uniform Resource Identifiers）统一资源标识符 来传输数据和建立连接。
  2）URL（Uniform Resource Locator）统一资源定位符 是一种特殊类型的 URI，包含了用于查找某个资源的足够信息。
  3）分析URL：
  http://www.aspxfans.com:8080/news/index.asp?boardID=5&ID=24618&page=1#name

协议部分：“http:” （常见协议还有 FTP、HTTPS等）； “//”是分隔符。
域名部分：“www.aspxfans.com” （也可使用IP地址作为域名使用）。
端口部分：跟在域名后的就是端口（域名和端口号之间用 “:” 分割）；端口不 是URL中必须的，如果缺省，将采用默认端口。
虚拟目录部分：从域名后第一个 “/” 开始到最后一个 “/” 为止（可缺省）。
文件名部分：从域名后的最后一个 “/” 开始到 “?” 为止（可缺省）；如果没有 “?”，那么到 “#” 为止；如果都没有，那么到结束，都是文件名部 分。
参数部分：从 “?” 开始到 “#” 为止，之间的部分都是参数部分（参数之间用 “&” 分割）。
锚部分：从 “#” 开始到最后，都是锚部分。

• HTTP之请求消息Request
  [image:20CBD126-E11A-45C7-9F53-8285DE7C240C-33499-0000E7906F29D35F/2964446-fdfb1a8fce8de946.png]
  POST请求例子（使用Charles抓取的request）：

POST / HTTP1.1
Host:www.wrox.com
User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.648; .NET CLR 3.5.21022)
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
Content-Length:40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

请求行：用来表明请求类型，访问的资源以及使用的HTTP版本。
请求头：用来说明服务器要使用的附加信息。
空行：请求头后面的空行是必须的。
请求数据：也叫主体，可以添加任意数据。

• HTTP之响应消息Response
  [image:25FC2229-9FA7-4E43-A3F0-15FF3461BCE0-33499-0000E80F450B99B3/2964446-1c4cab46f270d8ee.jpg]
  HTTP响应例子：

HTTP/1.1 200 OK
Date: Fri, 22 May 2009 06:07:21 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8

<html>
      <head></head>
      <body>
            <!--body goes here-->
      </body>
</html>

状态行：由 HTTP协议版本号，状态码，状态消息 三部分组成。
消息报头：用来说明客户端要使用的一些附加信息。
空行：消息报头后的空行是必须的。
响应正文：服务器返回给客户端的文本信息。

• HTTP之状态码
  1xx：指示信息 -> 表示请求已接收，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
  常见状态码：

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

• HTTP请求方法

GET     请求指定的页面信息，并返回实体主体。
HEAD        类似于get请求，只不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取报头
POST        向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。
PUT     从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。
DELETE  请求服务器删除指定的页面。
CONNECT HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。
OPTIONS 允许客户端查看服务器的性能。
TRACE       回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。

• HTTP工作原理
  1）HTTP协议 定义了Web客户端如何从Web服务器请求Web页面，以及服务器如何把Web页面传送给客户端。
  2）HTTP协议 采用了 请求/响应 模型。
  3）HTTP 请求/响应 步骤：

1. 客户端连接到Web服务器
一个HTTP客户端（通常是浏览器），向Web服务器请求解析URL中的域名对应的IP地址；然后根据IP地址和HTTP端口（默认是80）建立一个TCP套接字连接。
2. 发送HTTP请求
通过TCP套接字，客户端向Web服务器发送一个请求报文（一个请求报文 由 请求行、请求头、空行 和 请求数据 4部分组成）。
3. 服务器接收请求并返回HTTP响应
Web服务器解析请求，定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字，由客户端读取（一个响应 由 状态行、响应头部、空行 和 响应数据 4部分组成）。
4. 释放TCP连接
如果 connection 模式为 close，则服务器主动关闭TCP连接，客户端被动关闭连接，释放TCP连接；
如果 connection 模式为 keepalive，则该连接会保持一段时间，在该时间段内，可以继续接收请求。
5. 客户端浏览器解析HTML内容
客户端首先解析状态行，查看表明HTTP请求成功与否的状态代码；
然后解析每一个响应头。

• GET和POST请求的区别
  GET请求：

GET /books/?sex=man&name=Professional HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Connection: Keep-Alive

::注意，最后一行是空行::

POST请求：

POST / HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

1）
GET提交，请求的数据会附在URL之后（就是把数据放在 HTTP协议头中），用 “?” 分割URL和传输的数据，参数间用 “&” 连接；
POST提交，请求的数据放置在HTTP的请求主体中；
::因此，GET提交的数据会在地址栏中显示，而POST提交不会。::
2）传输数据的大小：
::首先声明，HTTP协议没有对传输的数据大小进行限制，也没有对URL长度进行限制。::
在实际的开发中，URL和传输数据的大小都存在限制。
GET：特定浏览器和服务器对URL长度有限制
POST：Web服务器会规定对post提交的数据大小进行限制
3）
GET：方式通过Request.QueryString来取得变量的值；
POST：方式通过Request.Form来获取变量的值。
4）安全性：
POST的安全性高于GET。
比如，通过GET提交数据，用户名和密码会将明文显示在URL上
5）get、post和soap
get：请求参数是作为一个key/value对的序列（查询字符串）附加到URL上，并且查询字符串的长度受到Web浏览器和服务器的限制。因此，不适合传输大型数据集，同时它很不安全。
Post：请求参数放置在请求主体中，因此必须将Content-type设置为application/x-www-form-urlencoded。它不支持复杂数据类型。
Soap：post请求的一个专用版本，遵循一种特殊的xml消息格式。因此，Content-type设置为: text/xml，任何数据都可以xml化。

HTTP协议定义了很多与服务器交互的方法，最基本的有：
GET、POST、PUT和DELETE
一个URL地址用于描述网络上的一个资源，而HTTP中GET、POST、PUT、DELETE分别对应着对这个资源的 查、改、增、删 4个操作。

::GET一般用于 获取/查询 资源信息；而POST一般用于更新资源信息。::

TCP协议详解

TCP协议详解

• TCP/IP协议的由来

在世界各地，每台电脑运行着各自不同的操作系统为我们服务，它们在表达同一信息的时候所使用的方法千差万别。
这就好像圣经中，上帝打乱了世界各地人的口音，让彼此无法正常合作一样。
于是，人们就想方设法的将电脑连接到了一起。
但是，简单的将电脑连接到一起还远远不够，就好像语言不通的两个人见面了，也同样是不能交流信息。
TCP/IP因此而生。
TCP/IP不是一个协议，而是一个协议族的统称。

• TCP/IP协议分层
  [image:E33A019E-9340-4525-9892-9E87F66199D3-33499-0000F201CA36F783/2964446-1fd7a0f3216c0530.jpg]
  1）应用层：向用户提供了一组常用的应用程序。
  2）传输层：提供应用程序间的通信。
  功能：
  一、格式化信息流
  二、提供可靠传输（传输层协议规定，接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送）
  3）网络层：负责相邻计算机之间的通信
  功能：
  一、处理来自传输层的分组发送请求：收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。
  二、处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻径。假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报。
  三、处理路径、流控、拥塞等问题。
  4）网络接口层
  这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。

• IP、IP地址 和 IP路由器
  1）IP用于计算机之间的通信；
  2）IP是无连接的通信协议；
  3）通过IP，消息（或其它数据）被分割成小的独立的包，并通过Internet在计算机之间传送；
  4）每台计算机必须有一个IP地址，才能够连入Internet，作为网络中的一个节点；
  5）注意，IP地址是 网络号+主机号 的组合；
  6）当一个 IP 包从一台计算机被发送，它会到达一个 IP 路由器；
  IPI路由器负责将这个包（直接地或通过其它路由器）路由至它的目的地；
  在一个相同的通信中，一个IP包所经由的路径可能会和其他的包不同，而路由器负责根据通信量、网络中的错误或者其它参数，来进行正确地寻址。

• TCP
  1）TCP用于应用程序间的通信；
  2）当应用程序希望通过TCP与另一应用程序通信时，它会发送一个通信请求（这个请求必须被送到一个确切的地址）。
  在双方“握手”之后，TCP 将在两个应用程序之间建立一个全双工 (full-duplex) 的通信。

• 域名
  1）12位的阿拉伯数字；
  2）使用名字作为域名，比如 www.jd.com 。
  3）DNS服务器负责将 域名 翻译成 TCP/IP地址，同时负责使用新的域名信息更新彼此的系统。

• TCP/IP
  1）TCP/IP 意味着 TCP 和 IP 在一起协同工作。
  2）TCP 负责应用软件（比如你的浏览器）和网络软件之间的通信；
  IP 负责计算机之间的通信。
  3）TCP 负责将数据分割并装入 IP 包，然后在它们到达的时候重新组合它们；
  IP 负责将包发送至接受者。

• TCP三次握手
  1）6位标志域

URG：紧急标志（“1”表明该位有效）
ACK：确认标志
PSH：推标志（该标志置位时，接收端不将该数据进行队列处理，而是尽可能快地将数据转由应用处理）
RST：复位标志（用于复位相应的TCP连接）
SYN：同步标志（该标志仅在三次握手建立TCP连接时有效）
FIN：结束标志

2）所谓三次握手（Three-Way Handshake）即建立TCP连接
[image:1F08A71C-0279-47D9-8DE2-0AB00132ECE9-33499-0000F4FF95386F88/2964446-aa923712d5218eeb.png]
建立一个TCP连接时，需要 Client 和 Server 总共发送 3 个包以确认连接的建立（在 socket 编程中，这一过程有客户端执行 connect 来触发）。

1. 第一次握手：Client 将标志位 SYN 置为 1，并随机产生一个值 seq = J，然后发送该数据包给 Server。此时，Client 进入 SYN_SENT 状态，等待 Server 确认。
2. 第二次握手：Server 收到数据包后，由标志位 SYN=1 知道 Client 请求建立连接。于是，Server 将标志位 SYN 和 ACK 都置为 1，ack = J+1，并随机产生一个值 seq = K，然后发送数据包给 Client 以确认连接请求。此时，Server 进入 SYN_RCVD 状态。
3. 第三次握手：Client 收到确认后，检查 ack 是否等于 J+1，ACK是否等于 1。如果都正确，就将标志位 ACK 置为 1，ack = K+1，然后将数据包发送给 Server。 Server 端检查 ack 是否等于 K+1，ACK 是否等于 1。如果都正确，则连接建立成功。
   此时，Client 和 Server 都进入 ESTABLISHED 状态，完成第三次握手。
   随后，Client 和 Server 之间就可以开始传输数据了。

SYN攻击：
在三次握手过程中，Server发送SYN-ACK之后，收到Client的ACK之前的TCP连接称为半连接（half-open connect）。此时，Server处于SYN_RCVD状态，当收到ACK后，Server转入ESTABLISHED状态。
SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向Server不断地发送SYN包，Server回复确认包，并等待Client的确认。由于源地址是不存在的，因此Server需要不断重发直至超时，这些伪造的SYN包将产时间占用未连接队列，导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃，从而引起网络堵塞甚至系统瘫痪。
SYN攻击时一种典型的DDOS攻击。检测SYN攻击的方式：即当Server上有大量半连接状态且源IP地址是随机的，则可以断定遭到SYN攻击了。
检测SYN攻击的终端指令：
#netstat -nap | grep SYN_RECV

• TCP四次挥手
  1）所谓四次挥手（Four-Way Wavehand）即终止TCP连接
  [image:7DB66895-82F6-4ECE-A250-C3FE0003FC10-33499-0000F6628BAFE971/2964446-2b9562b3a8b72fb2.png]
  断开一个TCP连接时，需要 Client 和 Server 总共发送 4 个包以确认连接的断开（在socket编程中，这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发）。
  ::由于TCP连接是双全工的，因此每个方向都必须要单独进行关闭。::
  1）第一次挥手：Client 发送一个 FIN，用来关闭 Client 到 Server 的数据传送。此时 Client 进入 FIN_WAIT_1 状态。
  2）第二次挥手：Server 收到FIN后，发送一个ACK给 Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），此时Server 进入 CLOSE_WAIT状态。
  3）第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。
  4）第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。