HTTP 協(xié)議與網(wǎng)站基本開發(fā)流程

上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了 Web 開發(fā)中必備的一些 HTML/CSS/JS 這一節(jié)中我們會繼續(xù)介紹下 Web 開發(fā)中的一些基礎(chǔ)知識，包括常用術(shù)語、HTTP 協(xié)議、 URL 的組成部分，以及網(wǎng)站運行原理和開發(fā)的流程。只有理解了這些基礎(chǔ)知識，才能繼續(xù)后續(xù)的 Django 學(xué)習(xí)。

1. Web 服務(wù)中的常用術(shù)語

在正式開始 Django 項目開發(fā)之前，我們需要掌握一些 Web 開發(fā)中常見的術(shù)語。Web 服務(wù)和網(wǎng)站在某種程度上是等價的，因此后面描述時并不區(qū)分這兩個概念。

• 客戶端：用戶主機上運行并連接到互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序，一般而言是指瀏覽器。用戶通過瀏覽器實現(xiàn)和網(wǎng)站的數(shù)據(jù)交互；

• 服務(wù)：服務(wù)主要接受和處理來自互聯(lián)網(wǎng)的請求。服務(wù)一般部署在某臺主機上，監(jiān)聽某個端口，等待用戶請求；

• 域名：用于標識一個或者多個 IP 地址；

• IP：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址?；ヂ?lián)網(wǎng)上的每臺計算機都有一個 IP 地址，用于識別和通信。IP 地址由 4 組數(shù)組組成，以小數(shù)點分割，這些被稱為邏輯地址；

• DNS：域名系統(tǒng)服務(wù)，主要用于網(wǎng)絡(luò)域名與 IP 地址的相互轉(zhuǎn)換；

• ISP：互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商；

• TCP/IP：傳輸控制協(xié)議 / 網(wǎng)際協(xié)議，是當前互聯(lián)網(wǎng)使用的主要通信協(xié)議。

除了上述基礎(chǔ)術(shù)語之外，我們還有兩個非常重要的知識點需要掌握，分別是 HTTP 協(xié)議和 URL 的組成。

1.1 HTTP 協(xié)議

HTTP 協(xié)議，即超文本傳輸協(xié)議，是一個客戶端終端（用戶）和服務(wù)器端（網(wǎng)站）請求和應(yīng)答的標準。這也是 Web 開發(fā)基礎(chǔ)。因為大部分網(wǎng)站或者 Web 服務(wù)的前后端交互幾乎都是走 HTTP 請求。HTTP 協(xié)議定義 Web 客戶端如何從 Web 服務(wù)器請求 Web 頁面，以及服務(wù)器如何把 Web 頁面?zhèn)魉徒o客戶端。

HTTP 協(xié)議采用了請求 / 響應(yīng)模型?？蛻舳讼蚍?wù)器發(fā)送一個請求報文，請求報文包含請求的方法、URL、協(xié)議版本、請求頭部和請求數(shù)據(jù)。服務(wù)器以一個狀態(tài)行作為響應(yīng)，響應(yīng)的內(nèi)容包括協(xié)議的版本、成功或者錯誤代碼、服務(wù)器信息、響應(yīng)頭部和響應(yīng)數(shù)據(jù)。

HTTP 協(xié)議有如下特點：

• 簡單快速：客戶向服務(wù)器請求服務(wù)時，只需傳送請求方法和路徑。由于 HTTP 協(xié)議簡單，使得 HTTP 服務(wù)器的程序規(guī)模小，因而通信速度很快；

• 靈活：HTTP 允許傳輸任意類型的數(shù)據(jù)對象；

• 無連接：無連接的含義是限制每次連接只處理一個請求。服務(wù)器處理完客戶的請求，并收到客戶的應(yīng)答后，即斷開連接。采用這種方式可以節(jié)省傳輸時間；

• 無狀態(tài)：HTTP 協(xié)議是無狀態(tài)協(xié)議。無狀態(tài)是指協(xié)議對于事務(wù)處理沒有記憶能力。缺少狀態(tài)意味著如果后續(xù)處理需要前面的信息，則它必須重傳，這樣可能導(dǎo)致每次連接傳送的數(shù)據(jù)量增大。另一方面，在服務(wù)器不需要先前信息時它的應(yīng)答就較快。

1.1.1 HTTP 常見請求

在 HTTP/1.1 協(xié)議中共定義了八種方法（也叫 “動作”）來以不同方式操作指定的資源，目前我們比較常見和常用的有以下四個：

• GET 請求：向指定的資源發(fā)出 “顯示 “請求。使用 GET 方法應(yīng)該只用在讀取數(shù)據(jù)，而不應(yīng)當被用于產(chǎn)生 “副作用” 的操作中。一般在瀏覽器中直接敲擊 URL 并按回車鍵是執(zhí)行的 GET 請求；

• POST 請求：向指定資源提交數(shù)據(jù)進行處理請求（例如提交表單或者上傳文件）。數(shù)據(jù)被包含在請求體中。POST 請求可能會導(dǎo)致新的資源的建立和 / 或已有資源的修改；

• PUT 請求：從客戶端向服務(wù)器傳送的數(shù)據(jù)取代指定的文檔的內(nèi)容；

• DELETE 請求：請求服務(wù)器刪除指定的頁面。

這四種請求和數(shù)據(jù)的增刪改查（CRUD） 可以看成是相對應(yīng)的，一般在設(shè)計 URL 接口時，也會默認使用這樣特性，讓 GET 請求對應(yīng)查詢數(shù)據(jù)、POST 請求對應(yīng)數(shù)據(jù)的新增等等，這樣的接口設(shè)計出來才會具備良好的 Restful 風(fēng)格。

1.1.2 HTTP 狀態(tài)碼

HTTP 請求通常會返回一個狀態(tài)碼，常見的 HTTP 狀態(tài)碼有：

• 2xx：正確類。表示用戶請求被正確接收、理解和處理；

  • 200 - 請求成功；

• 3xx：重定向類。表示沒有請求成功，必須采取進一步的動作；

  • 301 - 資源（網(wǎng)頁等）被永久轉(zhuǎn)移到其它 URL；

  • 302 - 資源臨時移動，資源只是臨時被移動，客戶端應(yīng)繼續(xù)使用原有 URI ；

• 4xx：客戶端錯誤。表示客戶端提交的請求包含語法錯誤或不能正確執(zhí)行；

  • 400 - 往往是 Bad Request 錯誤。是指請求的方法不對；

  • 401 - 用戶沒有訪問權(quán)限，需要進行身份認證；

  • 403 - 禁止訪問；

  • 404 - 資源不存在，Not Found 錯誤；

• 5xx：服務(wù)端錯誤。一般是說明服務(wù)器出現(xiàn)了問題；

  • 503 - 服務(wù)端錯誤，一般是服務(wù)器內(nèi)部處理異常。

實操： 用 curl 命令模擬發(fā)送 HTTP 請求。

[root@server ~]# curl -I -XGET http://www.baidu.com/index.html
HTTP/1.1 200 OK
Accept-Ranges: bytes
Cache-Control: private, no-cache, no-store, proxy-revalidate, no-transform
Connection: keep-alive
Content-Length: 2381
Content-Type: text/html
Date: Sun, 08 Mar 2020 14:36:01 GMT
Etag: "588604c8-94d"
Last-Modified: Mon, 23 Jan 2017 13:27:36 GMT
Pragma: no-cache
Server: bfe/1.0.8.18
Set-Cookie: BDORZ=27315; max-age=86400; domain=.baidu.com; path=/

1.2 URL 介紹

URL 的中文名稱為統(tǒng)一資源定位符。簡單來說，它就是一個地址，是我們請求互聯(lián)網(wǎng)上某一個資源地址或者某一個服務(wù)接口的完整路徑。我們找一個網(wǎng)站的實際 URL 例子，來說明下完整 URL 的組成部分：

這個慕課網(wǎng)上的完整的 URL 地址為： https://coding.imooc.com/class/evaluation/393.html?page=5#Log。URL 的格式如下：

schema://host[:port]/path…/[?query-string]#fragment

• schema：表示協(xié)議，常見的有 http/https 協(xié)議，還有 ftp 協(xié)議，ws/wss 協(xié)議（websocket）等等；

• host：域名或者直接是 IP 地址。本例子使用的是慕課網(wǎng)的一個子域名：coding.imooc.com；

• port：不寫會使用默認端口，非默認地址一定要寫明端口號。本例中使用默認端口 443；

• path：資源地址，會有多個 / 表示路徑層級。本例中的路徑為 /class/evaluation/393.html；

• query-string：如果 URL 帶參數(shù)，放到 ? 之后， # 號之前，使用 key=value 形式，多個參數(shù)之間使用 & 進行連接。本例中的參數(shù)是 ?page=5；

• 錨點：或稱片段（fragment），HTTP 請求不包括錨部分，從 # 開始到最后，都是錨部分。本例中的錨部分是 Log。錨部分不是一個 URL 必須的部分。

2. 網(wǎng)站運行原理

在了解上面這些基本術(shù)語后，我們介紹下當在瀏覽器中敲下 www.baidu.com 這個 URL，到百度返回給我們搜索首頁，這個過程中究竟發(fā)生了哪些事情？

• 解析輸入 URL 中包含的信息，比如 HTTP 協(xié)議和域名 （baidu.com）；

• 客戶端先檢查本地是否有對應(yīng)的 IP 地址，若找到則返回響應(yīng)的 IP 地址。若沒找到則請求在 ISP 的 DNS 服務(wù)器上。如果還沒找到，則請求會被發(fā)向根域名服務(wù)器，直到找到對應(yīng)的 IP 地址；

• 瀏覽器在 DNS 服務(wù)器中找到對應(yīng)域名的 IP 地址，然后結(jié)合 URL 中的端口（沒有指明端口則使用默認端口，HTTP 協(xié)議的默認端口是 80，HTTPS 的默認端口是 443） 組成新的請求 URL，并與百度的 Web 服務(wù)建立 TCP 連接；

• 瀏覽器根據(jù)用戶操作向百度的 Web 服務(wù)器發(fā)送 HTTP 請求；

• Web 服務(wù)器接收到該請求后會根據(jù)請求的路徑查找對應(yīng)的 Web 資源并返回；

• 最后客戶端瀏覽器將這些返回的 Web 信息 （包括圖片、HTML 靜態(tài)頁面，JS 等）組織成用戶可以查看的網(wǎng)頁形式，最后就得到了我們熟悉的那個 百度一下，你就知道 的搜索主頁了。

3. 網(wǎng)站開發(fā)的基本流程

技術(shù)發(fā)展至今，隨著各類 Web 框架的出現(xiàn)，一周甚至幾天上線一個網(wǎng)站已經(jīng)不再是夢。但是想要做好一個大型網(wǎng)站，同樣是不容易的。現(xiàn)在來談一下正規(guī)公司的網(wǎng)站，也即 Web 服務(wù)開發(fā)的一個大致流程，基本如下：

• 項目需求分析：產(chǎn)品經(jīng)理在拿到項目之后，需要和架構(gòu)師一起進行需求分析、架構(gòu)的設(shè)計，這一步非常重要，沒有理清需求，后面只會越做越亂；沒有好的架構(gòu)設(shè)計，后續(xù)上線后會面臨各種嚴重問題，比如沒有使用主備數(shù)據(jù)庫模式，可能存在數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險等到。此外，一個正規(guī)的網(wǎng)站都需要有自己的域名，一定數(shù)量的服務(wù)主機等到，這些都是事先規(guī)劃好的。當然，也要求網(wǎng)站架構(gòu)能支持后端服務(wù)的水平擴展；

• 規(guī)劃網(wǎng)站頁面并設(shè)計網(wǎng)站草圖：這一步最好有一個美工團隊專門負責。美工出圖，程序員負責實現(xiàn)；

• 網(wǎng)站開發(fā)階段：如果架構(gòu)是前后端分離，那么前端和后端服務(wù)可以同時開工，兩不耽誤。往往有了清晰的需求后，代碼實現(xiàn)起來是比較快速的；

• 測試和上線：正常情況下，開發(fā)完成之后會有一個測試團隊對網(wǎng)站各方面功能進行嚴格測試，然后將 bug 單交給開發(fā)團隊返工。開發(fā)團隊修改完后，繼續(xù)由測試團隊進行測試，如此循環(huán)直到問題被掃平，便可以正式部署和上線；

• 最后便是網(wǎng)站的維護和推廣：網(wǎng)站上線后也會遇到很多問題，比如競爭對手的惡意 DDOS 攻擊，網(wǎng)站被人掛馬、釣魚以及用戶訪問量過大后導(dǎo)致服務(wù)癱瘓等等，此時需要運維人員定期檢查網(wǎng)站運行狀態(tài)，保證線上環(huán)境的穩(wěn)定運行，同時也需要對網(wǎng)站進行 SEO 和推廣吸引客流。

4. 小結(jié)

今天我們介紹了 Web 編程的相關(guān)術(shù)語，重點介紹了 HTTP 協(xié)議和 URL。接下來，我們介紹了網(wǎng)站的一個運行原理和開發(fā)的基本流程，有了這些知識儲備后，我們就可以正式開始學(xué)習(xí) Django 了。