Web基本工作原理课件.ppt

1、1Web基本工作原理参考书:Web Server Technology,Nancy J.Yeager,Morgan Kaufmann Publishers,19962Web是Internet发展的产物nInternet-现代Internet=Webn继承：TCP/IP,MIME,Hypertext,n发展：HTTP,HTML,URL(Tim Berners-Lee)n(为方便起见，本讲区别Internet和Web)3什么是Internet?(如何界定Internet包含的所有计算机）n所有在DNS中有登记的计算机的集合？n所有具有IP地址的计算机的集合？（internet vs Interne

2、t)n“公理”：总可以找到一台在Internet上的计算机n那么，Internet即为从任何一台已在Internet中的计算机可以用IP地址ping到的所有计算机的集合.n拨号上网的计算机算不算？4什么是Web?n运行在Internet之上的所有HTTP服务器软件和它们所管理的对象（及其作用）的集合n不算浏览器软件？！n对象：Web page/Web document,程序nweb document:multimedia/active,含有hyperlinks/anchorsn程序，动态生成web document.(dynamic document不同于active document)5We

3、b Documentnmultimedia:多种数据类型共存于一个文档中,text,image,sound,movie,.n含有anchor/hyperlinks,形成hypertext:“a mesh of documents tied by hyperlinks”.nhypermedia：hypertext+multimedianactive web pages:含有在浏览器方可以执行的程序，Java applet,JavaScript,6Hypertextn通过“anchor”实现非线性文档 Peking University n1945年Vannevar Bush提出概念n1960年D

4、ouglas Engelbart做出一系统(当时并没有Internet)nWeb是Hypertext在Internet上的应用.7Web文档的分类（生成时间）n静态文档n动态文档n活动文档8Web多媒体文档在浏览器方的展现n浏览器事先对文档的内容一无所知,为什么能够将它显示成如文档编写者所设计的样子?n可能的做法之一:让文档的编写者在文档头部给出描述.nWeb的设计比这稍微进了一步:Web服务器根据文件的扩展名来给出文档类型的宏观描述,这种描述借用了MIME标准.9MIME Multipurpose Internet Mail Extensionn一个开放的多语言、多媒体电子邮件标准,规定了不

5、同数据类型的名字.nWeb仅用到它的一个子集nIANA（Internet Assigned Numbers Authority）负责不同类型电子邮件规范的注册登记n基本形式：Type/subtypetextmessageimageaudiovideoapplicationextensions10文件的扩展名和MIME类型的对应(例).html HTML文本,text/html.txt 纯文本.ps PostScript.ra RealAudio格式的语音.gif GIF 图像,image/gif.jpeg JPEG 图像.mpeg MPEG 视频.wrl VRML 三维场景.class Jav

6、a applet这不是全部,还有许多!11服务器通常支持这种对应关系的设置n例如html,htm都可以是text/htmln设置通常在服务器的配置文件中12Web是“站”在TCP/IP之上的13Web是TCP/IP上的一个应用n从TCP/IP来看,WEB(HTTP)和TELNET,FTP,GOPHER,WAIS等没什么区别nMAC地址,IP地址,服务地址(port number).Web的缺省服务地址是80.n服务地址可以设置,于是我们可能有时看到http:/www.abc.edu:8800/之类.n什么叫一次TCP/IP连接?14Web（新）技术的三个方面(1)n（这里的“新”指的是web从

7、无到有的“enabling technology”，即Tim Berners-Lee的最初贡献)nURL,Uniform Resource Locator.Web信息的寻址系统（address system）.n借用了DNS,Domain Name Service,的mapping功能http:/ -http:/162.105.181.215n协助HTTP将各种信息服务统一在浏览器中ftp:/162.105.181.215-162.105.181.215:port15URL-Web（新）技术的三个方面(1)n格式：:指所用的URL方案名 意义的解释与所用方案有关。nmailto:16nHTTP

8、,HyperText Transfer Protocol,“The lingua franca”of Web browsers and servers.n请求/响应（request-response）工作方式n利用TCP/IP实现浏览器和服务器之间的连接n为社么常听人们说“HTTP是无连接的协议”？(connectionless)n还有说“HTTP是无状态的”？（stateless）Web（新）技术的三个方面(2)17nHTML,HyperText Markup Language,网页编写语言，向浏览器提供Web document的“排版”信息和hypermedia文档的链接关系。它使得在网页

9、中n不仅有 n还有,等等nWhats the difference?Web（新）技术的三个方面(3)18从一次“click”到一张webpagen浏览器用URL查询DNS,DNS访回IP地址.n浏览器用这个IP地址建立一次TCP/IP连接.n浏览器通过该连接向服务器发一HTTP请求.n基于该请求的内容,服务器找到相应的文件,并根据该文件的扩展名,形成一个MIME类型的HTTP回答消息,发送给浏览器.关闭本次连接.n根据消息头,浏览器按某种方式显示该文件内容.如果本文件中有之类，浏览器将随时发出新的请求（可能对不同的服务器），以获得有关内容。19Web服务器(软件)“很简单”！n它不懂HTML（

10、浏览器必须懂！）n它对web文件的内容一概不关心（除后面要讲到的特殊情况外）n它也不知道是否有别的文件指向它所管辖的文件n它也不知道自己所给出的文件MIME类型正确与否20HTTP:请求与应答n规定了请求与应答的格式n没有规定网络连接的方式（通常采用TCP/IP）n纯文本，没有特殊编码21n方法：指定对所请求对象的操作。nURI,Universal Resource Identifier,标识所请求的对象。URL的一个超集（HTTP实际用的只是URL).还有所谓URN,试图将信息资源的名字和位置分别开来n协议版本号n其它信息（选项）HTTP请求的四个组成部分22method location

11、ver.GET /funny/silly.html HTTP/1.0user-agent:user-agent:NCSA Mosaicif-modified-since:accept:text/plainaccept:accept:text/html accept:application/postscriptaccept:accept:image/gifauthorizationHTTP请求示例23HTTP请求的方法nGET：返回所指对象nHEAD：返回关于对象的信息，例如它已存在的时间等nPOST：将某种信息送给服务器/对象nPUT：用一个新拷贝将对象替换nDELETE：删除对象nother

12、24HTTP回答的四个组成部分n状态行：版本号，状态码，解释n200 Document followsn404 Not foundn401 Unauthorized,等等n关于返回内容的描述：MIME类型,长度，等.n空格n返回内容25HTTP回答的格式版本 状态码 原因 HTTP/1.0 status 200 Doc follows服务器:Server:NCSA/1.4日期:Date:Tue,4 Jul,1996,19:17:05 GMT内容长度:Content-length:5280内容类型:Content-type:text/html内容语言:Last-modified:Wed,1 Ja

13、n 1996.内容编码:(这里必须空一行)最后修改日期:文件的实际内容 (空一行)实际信息26一个例子:10钟速成HTMLnnnnMy first HTML documentnnnHello world!27More attractiveadding headings and paragraphsnAn important headingnA slightly less important headingnThis is the first paragraph.nThis is the second paragraph.28More attractiveadding a bit of emph

14、sisninteresting 29More attractiveadding imagesnn30More attractive-adding links to other pagesnPeking Universityn定义锚：n 这是锚一所在位置n引用锚：n详细内容请参阅锚一n详细内容请参阅锚一31Three kinds of lists-unordered listnn nthe first list itemn nthe second list itemn nthe third list itemn n32Three kinds of lists-ordered listnn nth

15、e first list itemn nthe second list itemn nthe third list itemn nn 33Three kinds of lists-definition listnnthe first termnits definitionnthe second termnits definitionnthe third termnits definitionn34Adding tables in your pagesnn ABCDEFG 1234567 n xyz a b c n 1 2 3 n35几种辅助页面技术nCookienServer Push nCl

16、ient PullnSSI(Server Side Include)36Cookie-曲奇饼干n是从服务器发给浏览器的一种特殊形式的信息，浏览器不是将这些信息显示出来，而是记录在客户机的一个特定文件中，可以实现服务器和浏览器之间的某种持续的关系。37Server Push nWeb服务器可以向浏览器返回一个“回答序列”，序列中的每个元素可以看作是一个独立的HTML文本，在浏览器方一个接一个显示，从而造成一种动态效果。这种序列使用一种特殊的MIME类型，multipart/mixed，或multipart/x-mixed-replaced,来说明。值得注意的是，HTTP连接一直在保持着，直到服务

17、器知道自己已结束发送数据并发送一个结束信号，或者客户端中断连接。适合小文件，短时间间隔，例如小图像的动画。38Client Pulln服务器可以通过CGI脚本返回一种类型为“Refresh”的HTTP应答，或者在HTML文本中的部分用标记模拟这种应答，从而是浏览器每隔一定时间自动发出一次新的网页请求。39例:浏览器重新下载网页 nn n n Demo Client Pull Technologyn n n Insert your text or graphics here n n这将引起浏览器每隔5秒重新下载一次该网页 40例：网页交替出现nDoc1.htmln则这两张网页将每隔30秒交替出现

18、。上面的META标记相当于HTTP回答中有 R e f r e s h :3 0;RL=http:/./doc2.html”的效果。nDoc2.htmln 则这两张网页将每隔30秒交替出现。上面的META标记相当于HTTP回答中有 R e f r e s h :3 0;RL=http:/./doc1.html”的效果。41SSI(Server Side Include)nSSI技术使服务器能够在网页中插入数据。这样的网页通常以.shtml作为扩展名，对应的MIME类型text/x-server-parsed-htmln将它施加于HTML文档时，能够使文档增加一些实时功能，显示时间、查询、或更新

19、数据库，发送电子邮件等。42SSInSSI与HTTP服务器密切相关，并不是所有的服务器都能支持SSI。nSSI记号的基本格式为：!-#-Tag:echo,include,fsize,flastmod,exec,config,email,if,goto,label,break 4344关于JavanJava的历史和现状n与Java有关的“形容词”nsimple,object-oriented,distributed,compiled/interpreted,robust,secure,architecture neutral,high-performance,multithreaded,and

20、dynamicn不把Java仅当作是一种语言nJava语言,Java应用程序开发界面(APIs),Java虚拟机、执行环境nJava的未来45Java语言:从21天到12小时!n对象模型nJava的类和对象（一般,抽象,interface)n继承机制(单继承,多实现)n名空间及访问规则npackage,class/object,member,局部变量npublic,private,protected,defaultn其它n异常、线程、Applet,等46Java系统环境一览:运行机制Javabytecodemove locallyor throughnetworkClass LoaderByt

21、ecodeVerifierJava classlibrariesOperating SystemHardwareJavaCompilerJavasourceJavabytecodeJavaInterpreterJust-in-timeCompilerRuntime SystemCompile-timeRuntimeJavaVirtualMachine47第一个Java应用程序在当前目录中,建文件firstjava.javapublic class firstjava public static void main(String argv)System.out.println(“Hi,“+arg

22、v0);cdir javac firstjava.javacdir java firstjava“my first Java program runs!”(1)类名和文件名的一致性;(2)命令行参数的获取;(3)字符串的拼接;(4)System.out.println()的含义48Java APIs:Java体系最活跃的部分n一个Framework由多个API组成；一个API可能含有多个package；一个package中有多个class.nJava AWT-窗口及界面APInJDBC-数据库操作API,Java Framework for Commerce的一部分nJavaBean-编写构件

23、的APInRMI-远程方法调用APIn.49Java的历史(1)n工作起始于1990年,旨在开发用于为家用电器编程的语言和环境(Sun 公司,James Gosling).语言最初的名字为Oak.n1991年起在Green,VOD项目中得到首次应用,系统在应用中得到培育和完善.n1994年World Wide Web兴起.n1995年4月宣布Java和HotJava.n1995年5月Netscape向Sun购买了Java使用权,将其包含到Netscape 2.0中.50Java的历史(2)n1995年11月推出JDK 1.0 beta版n1995年12月Business Week称Java是推

24、动Web/Internet发展的一种突破性力量,同时也认为“Java as a business“还不清楚.n从1995年12月到1996年4月,许多计算机公司纷纷表示对Java的认同,宣布要将Java运行环境作为其操作系统的一部分.Apple HP Hitachi IBM Microsoft Novell SGI SunSoft SCO Tandem.51Java的现状 n1996,97,98年,JavaOne大会,5000,10000人n200多本书,几十万程序员nJDK 1.0,1.1,1.2(语言、虚拟机、基本类库）nJava Foundation Class（JFC，Javasoft

25、）nApplication Foundation Class（AFC，Microsoft）nInternet Foundation Class(IFC,Netscape)nPersonal Java,Embedded Javan不少研究努力旨在提高Java的运行速度,HPJava.52Java Foundation Class(JFC)FrameworksAPIsLanguagebytecodeJDK 1.2Peerless Components3D APIaccessibilityPluggable look&feelDrag&DropJava总览53与Java有关的“形容词”(1)Java

26、：A simple,object-oriented,distributed,compiled/interpreted,robust,secure,architecture neutral,high-performance,multithreaded,and dynamic language.54与Java有关的“形容词”(2)nSimple (与C,C+,Fortran等相比)n“小”语言n没有struct,union,goto,#define n没有多继承n容易学?nObject-orientedn程序完全由类构成,写程序就是描述类n程序中几乎所有的东西都是“对象”55与Java有关的“形容

27、词”(3)nDistributednAppletnURL类便利了从WEB上读取文件nRMI支持远程方法调用n底层网络支持,sockets,datagramsnCompiled/interpretedn源程序被编译编译成bytecode,类文件nbytecode被Java虚拟机(JVM)解释解释执行56与Java有关的“形容词”(4)nRobust-程序一旦调好,一般不会因为数据的不同出错.n编译时严格的类型检查n没有指针,动态检查数组界n自动废料收集防止了“memory leak”.n优越的异常处理方式,try/catch/finally57与Java有关的“形容词”(5)nSecuren存储

28、保护(no pointer,array bounds checking,)nbytecode验证(运行时,stack的一致性)n“砂箱模型”(sandbox),限制某些程序的能力n数字签名58与Java有关的“形容词”(6)nArchitecture neutral-“Write once,run anywhere!”nbytecode与平台无关(PC,Mac,UNIX)n对基本数据类型格式的严格规定nHigh-performance,though not as fast as Cn对交互式界面及网络应用足够好n与图形、串有关的操作直接在VM实现nNative method,JIT compi

29、ler.59与Java有关的“形容词”(7)nMultithreadedn在语言级提供对“线程”的支持(自然也有类一级的支持)nDynamicn类的动态加载,java.lang.ClassLoadern运行时进行动态方法查找(dynamic method lookup)60Dynamics(continued)class /say,file name ABC.javapublic void g()System.out.println(“This is from A”);class B extends A public void g()System.out.println(“This is fr

30、om B”);class C extends B 61Dynamics(continued)class D /in different compilation unit D.java public static void main(String argv)C x=new C();x.g();/What output to be expected?What if ABC.java is modified and recompiled(but D.java is not recompiled)so that class C also contains a method g()producing“T

31、his is from C”?62Java应用程序开发界面(APIs)njava.beans(JavaBean,Java的构件技术)njava.lang.reflect,JARnjava.sql(JDBC,连接数据库)njava.rmi(RMI,远程方法调用)njava.awt(支持GUI设计)njava.awt.datatransfer,java.awt.event,java.awt.image,java.awt.peer63Java虚拟机n一个程序(ANSI C),以Java类文件为数据n类文件的格式nbig endian 数据表示方式n以栈(stack)为基础的体系结构n指令的操作数来自

32、于栈n操作结果放回栈n栈的大小在编译时静态决定64Java的未来nJFC的不断完善n高性能Java(HPJava)Java用于科学和工程计算n学习程序设计的首选语言?n取代C/C+?会了Java的中学生还愿意在大学学C吗？nJava的生命期?走Ada之路？65Java技术:语言、API、虚拟机66JDK系统环境(win95/dos)C:javabinjavacjavaappletviewerlibclasses.zip用户类文件所在目录myclasses当前目录 cdir让PATH 包含 javabinSET CLASSPATH=。；C:myclasses67第一个Java应用程序在当前目录中

33、,建文件firstjava.javapublic class firstjava public static void main(String argv)System.out.println(“Hi,“+argv0);cdir javac firstjava.javacdir java firstjava“my first Java program runs!”(1)类名和文件名的一致性;(2)命令行参数的获取;(3)字符串的拼接;(4)System.out.println()的含义68第一个Java applet在当前目录中,建文件firstapplet.javaimport java.ap

34、plet.Applet;import java.awt.*;public class firstapplet extends Applet public void paint(Graphics g)String cheers;cheers=getParameter(“what”);g.drawString(“Hi,“+cheers,);69第一个Java applet(续)小程序是对了,但它需要在浏览器(或appletviewer)中才能运行;这蕴含着它的执行必须由一个HTML文本引导.建文件firstapplet.html,cdir javac firstapplet.javacdir appletviewer firstapplet.htmln每一个applet都是java.applet.Applet的子类n写applet的核心是对Applet中的方法做overriden注意HTML文本中的参数与applet中有关量的对应70进一步作业n安装JDK,并成功运行上述程序和Applet例子