如果你的网页是纯html的，浏览器就可以直接解释查看效果
但是如果你的网页是.jsp .asp .php 等的动态网页时，浏览器自己就无法解释了，常见的jsp网站需要用到tomcat服务器，asp网站用到微软的IIS服务器，php网站用apache服务器进行解释。

0、引言

网络应用程序设计模式：
1、CS模式，优点是协议选择灵活，可缓存数据，但不安全
2、BS模式，优点是可以跨平台，但只能使用http协议

1、套接字-Socket

套接字可以理解为一套网络通信的接口。
本文笔记是基于Linux的接口介绍Socket，Win平台和Linux套接字函数几乎大同小异，但更加麻烦，在进行套接字通信之前需要加载套接字库，最后还要释放套接字库资源，Linux完全不需要。

1、对于服务端进行的优化：
如果客户端过多，服务器需要进行并发处理，第一种方式可以通过多线程处理，得到一个线程池。第二种是使用多进程进行处理，得到一个进程池；第三种是通过IO多路转接，使用slider/epho进行处理，在单线程的情况下处理多个客户端的请求等等。

2、若客户端的业务比较复杂，需要对客户端进行优化：
为了提高效率可以与服务器建立多个连接，如在客户端内部建立一个套接字连接池，每个连接对应一个要处理的业务流程，搭配多线程/线程池使用可以大大提高效率。

对于客户端，可能是通过浏览器访问服务端，这种模式称为B/S模式，如果是必须在本机上安装客户端软件，通过软件访问服务端称为C/S模式。

1.1 字节序

对于通信数据，并不是直接就从一台主机发送到另一台主机，而是在发送端经过层层协议封装好之后先存到一块内存中，然后通过网络进行发送。接收端将接收到的数据先存储到一块内存中，然后经过层层协议进行解析。因此在套接字通信时，需要将发送的数据从小端转为大端进行发送，接收到数据后将大端转为小端进行存储。

Little-Endian -> 主机字节序 (小端) 数据的低位字节存储到内存的低地址位 , 数据的高位字节存储到内存的高地址位 我们使用的 PC 机，数据的存储默认使用的是小端 Big-Endian -> 网络字节序 (大端) 据的低位字节存储到内存的高地址位 , 数据的高位字节存储到内存的低地址位 套接字通信过程中操作的数据都是大端存储的，包括：接收/发送的数据、IP地址、端口

服务器和客户端之间网络通信经常提到的三个概念：IP、端口号、通信数据

  1. //1、用于端口号
  2. // 主机字节序 -> 网络字节序   hton函数
  3. u_short htons(u_short hostshort );
  4. u_long htonl(u_long hostlong);
  5. // 网络字节序 -> 主机字节序   ntoh函数
  6. u_short ntohs (u_short netshort );
  7. u_long ntohl ( u_long netlong);
  9. //2、用于IP地址
  10. // linux里面的函数, window上没有这两个函数
  11. inet_ntop(int af, const char *src, void *dst);     
  12. // dst: 传出参数，函数调用完成，转换得到的大端整形 IP 被写入到这块内存中
  13. inet_pton(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);
  14. // dst: 传出参数，存储转换得到的小端的点分十进制的 IP 地址
  16. // windows 和 linux 都使用, 只能处理ipv4的ip地址
  17. // 点分十进制IP -> 大端整形
  18. unsigned long inet_addr (const char FAR * cp);        // windows
  19. in_addr_t     inet_addr (const char *cp);            // linux
  21. // 大端整形 -> 点分十进制IP
  22. // window, linux相同
  23. char* inet_ntoa(struct in_addr in);

1.2 文件描述符

在 tcp 的服务器端，有两类文件描述符：一类用于监听的，一类用于通信的
1、监听的只需要有一个，它不负责和客户端通信，负责检测客户端的连接请求，检测到之后调用 accept 函数就可以建立新的连接。
2、用于通信的可以创建多个描述符，如果有 N 个客户端和服务器建立了新的连接，通信的文件描述符就有 N 个，每个客户端和服务器都对应一个通信的文件描述符

1.3 HTTP表头文件形式

请求消息：有两种
GET：安全且幂等，不会破坏服务器上的资源，多次执行相同操作结果都是一样的。
POST：不安全、不幂等
image.png
响应消息：
image.png
状态码，状态信息：
200 OK、404 Not Found等
content-Type：image.png

1.4 传输控制层（基于tcp的套接字通信流程）

TCP是一个传输层的协议，TCP 是一个面向连接的，可靠的流式传输协议

  1. 面向连接：是一个双向连接，通过三次握手完成，断开连接需要通过四次挥手完成。

连接完成会在双方内存中开辟相应的资源（接收队列、发送队列）
网络基础 - 图4

网络基础 - 图5

  1. 安全：tcp 通信过程中，会对发送的每一数据包都会进行校验，如果发现数据丢失，会自动重传
  2. 流式传输：发送端和接收端处理数据的速度，数据的量都可以不一致

实时抓包：-nn参数是为了IP和端口号都以数字形式显示
image.png

流程：
image.png
下面通过QT实现服务器端和客户端的tcp网络通信
因为TcpServer中没有任何有关读写操作的成员函数，所以读写数据的操作全权交由TcpSocket处理。

1.2.1 服务器端

  1. int main()
  2. {
  3.     QTcpServer* tcpServer = new QTcpServer(this);    //实例化服务器
  5.     QTcpSocket* currentClient;  //客户端
  6.     // 用于记录当前连接的客户端
  7.     currentClient = new QTcpSocket(this);

1.2.2 客户端

1.5 linux实现HTTP通信

1.5.1 服务端的实现

  1. //响应消息的发送头
  2. void http_respond_head (int cfd, char* type){
  3.     char buf[1024];
  4.     //状态行
  5.     sprintf(buf，"http/1.1 200 OK\r\n");
  6.     write(cfd, buf, strlen(buf));
  7.     //消息报头
  8.     sprintf(buf，"Content-Type: %s\r\n", type);
  9.     write(cfd, buf, strlen(buf));
  10.     //空行
  11.     write(cfd, "\r\n", 2);
  12. }
  15. void main(string& path)
  16. {
  17.     //修改当前进程的工作目录
  18.     chdir(path);
  20. //1、创建监听的套接字
  21.     int lfd = socket(af_inet, sock_stream, 0);
  22.     // 参数af_inet指定的是IPv4格式的IP地址，如果是本地套接字通信的可以为AF_LOCAL
  23.     // sock_stream是流式传输协议(tcp)，还有sock_dgram报式传输协议(udp)
  26. //2、绑定
  27.     struct sockaddr_in addr;
  28.     // 初始化addr（该结构体中有三个成员）
  29.     addr.family = af_inet;
  30.     // hton 将小端转为大端进行网络传输
  31.     addr.port = htons(80);            //随便给个端口
  32.     addr.addr.s_addr = INADDR_ANY;    //初始化任意IP地址：0.0.0.0
  34.     bind(lfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
  35.     // bind()
  36.     // 绑定函数参数一是文件描述符，就是调用套接字函数的返回值
  37.     // 参数二serv是一个sockaddr(sockaddr_in)结构体，主要用于存储IP和端口号
  38.     // len是serv的内存大小
  41. //3、监听
  42.     listen(lfd, 128);
  44. //4、阻塞并等待客户端的连接
  45.     int cfd = accept();        //cfd是一个文件描述符
  46.     // int accept(int sockefd, struct sockaddr * addr, len * addrlen);
  47.     // 接收函数的参数二不是一个初始化参数，而是对应要连接的客户端的IP和端口号，是一个传出参数
  48.     // accept函数的返回值用于通信的文件描述符，基于这个描述符客户端就可以和服务器通信了
  50. //5、读数据，获取客户端的http请求消息（read或者recv函数）
  51.     read(cfd, buf, sizeof(buf));
  52.     //先将buf中的请求行拿出来     // GET /hello.c http/1.1
  53.     char method[12], path[1024], protocol[12];
  54.     char* file = path+1;    //得到文件名,因为path第一个字符是/
  55.     //打开文件(记得在函数开头将路径更改到当前的资源目录，现在就可以直接打开hello.c)
  56.     int fdd = open(file, O_RDONLY);
  58.     int len = 0;
  59.     //在后续给客户端发数据需要遵守的http协议格式(响应消息头)
  60.     http_respond_head(cfd , "text/plain");
  62.     //由于栈区内存不够，故循环分片读数据（write或者send函数）
  63.     while( (len=read(fdd，buf，sizeof(buf))) > 0)
  64.     {
  65.         // 数据发送给浏览器
  66.         write(fdd,const buf, len);
  67.     }
  69.     close(fd);
  70.     close(cfd);
  71. }

1.5.2 客户端的实现

对于客户端的绑定操作，用于通信的客户端也是需要绑定一个端口的，但并没有像服务器那样通过bind函数进行绑定，而是系统通过调用connect函数之后随机绑定一个没有被占用的端口，服务器不会去主动连接客户端的。

  1. int connect(int sockefd, const struct sockaddr * addr, len * addrlen )
  2. // 连接函数第一个参数sockefd是客户端创建用于通信的套接字
  3. // 第二个参数是传入参数，给addr初始化相关的IP和端口号
  1. void main(string& path)
  2. {   
  3.     //1、创建通信的套接字
  4.     int fd = socket(af_inet, sock_stream, 0);
  6.     //2、连接服务器的IP和端口号
  7.     struct sockaddr_in addr;
  8.     // 初始化addr（该结构体中有三个成员）
  9.     addr.family = af_inet;
  10.     // hton 将小端转为大端进行网络传输
  11.     addr.port = htons(8989);                //绑定服务器的端口
  12.     addr.addr.s_addr = "换成本机IP地址";
  13.     int cfd = accept();        
  14.     // int accept(int sockefd, struct sockaddr * addr, len * addrlen);
  15.     // 接收函数的参数二不是一个初始化参数，而是对应要连接的客户端的IP和端口号，是一个传出参数
  16.     // accept函数的返回值用于通信的文件描述符，基于这个描述符客户端就可以和服务器通信了
  18.     //3、通信
  19.     // 客户端先发送数据
  20.     char buf[1024];
  21.     send(fd, buf, sizeof(buf));
  23.     read(fd，buf，sizeof(buf));
  25.     close(fd);
  26. }

1.6 网络层

路由表：route

IP地址：
子网掩码：
网络号（网关的ip）：通过IP与子网掩码按位与可以得到网络号

如果是局域网内的通信，就不需要走下一跳的网关，直接从网卡就发出去了
如果是与外网通信，需要走路由器（网关）下一跳发出去。

1.7 链路层

arp

2、

exec 8<> /dev/tcp/www.baidu.com/80    建立连接
echo -e "GET /HTTP/1.0\n" >& 8         给服务器发东西需要[按照HTTP协议]去组织字符串的格式
cat <& 8