這篇開(kāi)篇的時(shí)候，要感謝一下我的老大，他看到我在寫(xiě)這個(gè)系列，給我提供了一個(gè)他以前做內(nèi)部培訓(xùn)時(shí)，寫(xiě)得很贊的兩個(gè)ppt，被我拿來(lái)為我所用，(*^__^*) 嘻嘻……。另外感謝下網(wǎng)上提供各種資料的IT同仁們。
3. 深入了解篇
3.1 Cookie和Session
Cookie和Session都為了用來(lái)保存狀態(tài)信息，都是保存客戶端狀態(tài)的機(jī)制，它們都是為了解決HTTP無(wú)狀態(tài)的問(wèn)題而所做的努力。
Session可以用Cookie來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以用URL回寫(xiě)的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。用Cookie來(lái)實(shí)現(xiàn)的Session可以認(rèn)為是對(duì)Cookie更高級(jí)的應(yīng)用。
3.1.1兩者比較
Cookie和Session有以下明顯的不同點(diǎn)：
1）Cookie將狀態(tài)保存在客戶端，Session將狀態(tài)保存在服務(wù)器端；
2）Cookies是服務(wù)器在本地機(jī)器上存儲(chǔ)的小段文本并隨每一個(gè)請(qǐng)求發(fā)送至同一個(gè)服務(wù)器。Cookie最早在RFC2109中實(shí)現(xiàn)，后續(xù)RFC2965做了增強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器用HTTP頭向客戶端發(fā)送cookies，在客戶終端，瀏覽器解析這些cookies并將它們保存為一個(gè)本地文件，它會(huì)自動(dòng)將同一服務(wù)器的任何請(qǐng)求縛上這些cookies。Session并沒(méi)有在HTTP的協(xié)議中定義；
3）Session是針對(duì)每一個(gè)用戶的，變量的值保存在服務(wù)器上，用一個(gè)sessionID來(lái)區(qū)分是哪個(gè)用戶session變量,這個(gè)值是通過(guò)用戶的瀏覽器在訪問(wèn)的時(shí)候返回給服務(wù)器，當(dāng)客戶禁用cookie時(shí)，這個(gè)值也可能設(shè)置為由get來(lái)返回給服務(wù)器；
4）就安全性來(lái)說(shuō)：當(dāng)你訪問(wèn)一個(gè)使用session 的站點(diǎn)，同時(shí)在自己機(jī)子上建立一個(gè)cookie，建議在服務(wù)器端的SESSION機(jī)制更安全些.因?yàn)樗粫?huì)任意讀取客戶存儲(chǔ)的信息。
3.1.2 Session機(jī)制
Session機(jī)制是一種服務(wù)器端的機(jī)制，服務(wù)器使用一種類似于散列表的結(jié)構(gòu)（也可能就是使用散列表）來(lái)保存信息。
當(dāng)程序需要為某個(gè)客戶端的請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)session的時(shí)候，服務(wù)器首先檢查這個(gè)客戶端的請(qǐng)求里是否已包含了一個(gè)session標(biāo)識(shí) - 稱為 session id，如果已包含一個(gè)session id則說(shuō)明以前已經(jīng)為此客戶端創(chuàng)建過(guò)session，服務(wù)器就按照session id把這個(gè) session檢索出來(lái)使用（如果檢索不到，可能會(huì)新建一個(gè)），如果客戶端請(qǐng)求不包含session id，則為此客戶端創(chuàng)建一個(gè)session并且生成一個(gè)與此session相關(guān)聯(lián)的session id，session id的值應(yīng)該是一個(gè)既不會(huì)重復(fù)，又不容易被找到規(guī)律以仿造的字符串，這個(gè) session id將被在本次響應(yīng)中返回給客戶端保存。
3.1.6 Session的實(shí)現(xiàn)方式
3.1.6.1 使用Cookie來(lái)實(shí)現(xiàn)
服務(wù)器給每個(gè)Session分配一個(gè)唯一的JSESSIONID，并通過(guò)Cookie發(fā)送給客戶端。
當(dāng)客戶端發(fā)起新的請(qǐng)求的時(shí)候，將在Cookie頭中攜帶這個(gè)JSESSIONID。這樣服務(wù)器能夠找到這個(gè)客戶端對(duì)應(yīng)的Session。
流程如下圖所示：
3.1.6.2 使用URL回顯來(lái)實(shí)現(xiàn)
URL回寫(xiě)是指服務(wù)器在發(fā)送給瀏覽器頁(yè)面的所有鏈接中都攜帶JSESSIONID的參數(shù)，這樣客戶端點(diǎn)擊任何一個(gè)鏈接都會(huì)把JSESSIONID帶會(huì)服務(wù)器。
如果直接在瀏覽器輸入服務(wù)端資源的url來(lái)請(qǐng)求該資源，那么Session是匹配不到的。
Tomcat對(duì)Session的實(shí)現(xiàn)，是一開(kāi)始同時(shí)使用Cookie和URL回寫(xiě)機(jī)制，如果發(fā)現(xiàn)客戶端支持Cookie，就繼續(xù)使用Cookie，停止使用URL回寫(xiě)。如果發(fā)現(xiàn)Cookie被禁用，就一直使用URL回寫(xiě)。jsp開(kāi)發(fā)處理到Session的時(shí)候，對(duì)頁(yè)面中的鏈接記得使用response.encodeURL() 。
3.1.3在J2EE項(xiàng)目中Session失效的幾種情況
1）Session超時(shí)：Session在指定時(shí)間內(nèi)失效，例如30分鐘，若在30分鐘內(nèi)沒(méi)有操作，則Session會(huì)失效，例如在web.xml中進(jìn)行了如下設(shè)置：
<session-config>
<session-timeout>30</session-timeout> //單位：分鐘
</session-config>
2）使用session.invalidate()明確的去掉Session。
3.1.4與Cookie相關(guān)的HTTP擴(kuò)展頭
1）Cookie：客戶端將服務(wù)器設(shè)置的Cookie返回到服務(wù)器；
2）Set-Cookie：服務(wù)器向客戶端設(shè)置Cookie；
3）Cookie2 (RFC2965)）：客戶端指示服務(wù)器支持Cookie的版本；
4）Set-Cookie2 (RFC2965)：服務(wù)器向客戶端設(shè)置Cookie。
3.1.5Cookie的流程
服務(wù)器在響應(yīng)消息中用Set-Cookie頭將Cookie的內(nèi)容回送給客戶端，客戶端在新的請(qǐng)求中將相同的內(nèi)容攜帶在Cookie頭中發(fā)送給服務(wù)器。從而實(shí)現(xiàn)會(huì)話的保持。
流程如下圖所示：
3.2 緩存的實(shí)現(xiàn)原理
3.2.1什么是Web緩存
WEB緩存(cache)位于Web服務(wù)器和客戶端之間。
緩存會(huì)根據(jù)請(qǐng)求保存輸出內(nèi)容的副本，例如html頁(yè)面，圖片，文件，當(dāng)下一個(gè)請(qǐng)求來(lái)到的時(shí)候：如果是相同的URL，緩存直接使用副本響應(yīng)訪問(wèn)請(qǐng)求，而不是向源服務(wù)器再次發(fā)送請(qǐng)求。
HTTP協(xié)議定義了相關(guān)的消息頭來(lái)使WEB緩存盡可能好的工作。
3.2.2緩存的優(yōu)點(diǎn)
q 減少相應(yīng)延遲：因?yàn)檎?qǐng)求從緩存服務(wù)器（離客戶端更近）而不是源服務(wù)器被相應(yīng)，這個(gè)過(guò)程耗時(shí)更少，讓web服務(wù)器看上去相應(yīng)更快。
q 減少網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗：當(dāng)副本被重用時(shí)會(huì)減低客戶端的帶寬消耗；客戶可以節(jié)省帶寬費(fèi)用，控制帶寬的需求的增長(zhǎng)并更易于管理。
3.2.3與緩存相關(guān)的HTTP擴(kuò)展消息頭
q Expires：指示響應(yīng)內(nèi)容過(guò)期的時(shí)間，格林威治時(shí)間GMT
q Cache-Control：更細(xì)致的控制緩存的內(nèi)容
q Last-Modified：響應(yīng)中資源最后一次修改的時(shí)間
q ETag：響應(yīng)中資源的校驗(yàn)值，在服務(wù)器上某個(gè)時(shí)段是唯一標(biāo)識(shí)的。
q Date：服務(wù)器的時(shí)間
q If-Modified-Since：客戶端存取的該資源最后一次修改的時(shí)間，同Last-Modified。
q If-None-Match：客戶端存取的該資源的檢驗(yàn)值，同ETag。
3.2.4客戶端緩存生效的常見(jiàn)流程
服務(wù)器收到請(qǐng)求時(shí)，會(huì)在200OK中回送該資源的Last-Modified和ETag頭，客戶端將該資源保存在cache中，并記錄這兩個(gè)屬性。當(dāng)客戶端需要發(fā)送相同的請(qǐng)求時(shí)，會(huì)在請(qǐng)求中攜帶If-Modified-Since和If-None-Match兩個(gè)頭。兩個(gè)頭的值分別是響應(yīng)中Last-Modified和ETag頭的值。服務(wù)器通過(guò)這兩個(gè)頭判斷本地資源未發(fā)生變化，客戶端不需要重新下載，返回304響應(yīng)。常見(jiàn)流程如下圖所示：
3.2.5 Web緩存機(jī)制
HTTP/1.1中緩存的目的是為了在很多情況下減少發(fā)送請(qǐng)求，同時(shí)在許多情況下可以不需要發(fā)送完整響應(yīng)。前者減少了網(wǎng)絡(luò)回路的數(shù)量；HTTP利用一個(gè)“過(guò)期（expiration）”機(jī)制來(lái)為此目的。后者減少了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的帶寬；HTTP用“驗(yàn)證（validation）”機(jī)制來(lái)為此目的。
HTTP定義了3種緩存機(jī)制：
1）Freshness：允許一個(gè)回應(yīng)消息可以在源服務(wù)器不被重新檢查，并且可以由服務(wù)器和客戶端來(lái)控制。例如，Expires回應(yīng)頭給了一個(gè)文檔不可用的時(shí)間。Cache-Control中的max-age標(biāo)識(shí)指明了緩存的最長(zhǎng)時(shí)間；
2）Validation：用來(lái)檢查以一個(gè)緩存的回應(yīng)是否仍然可用。例如，如果一個(gè)回應(yīng)有一個(gè)Last-Modified回應(yīng)頭，緩存能夠使用If-Modified-Since來(lái)判斷是否已改變，以便判斷根據(jù)情況發(fā)送請(qǐng)求；
3）Invalidation： 在另一個(gè)請(qǐng)求通過(guò)緩存的時(shí)候，常常有一個(gè)副作用。例如，如果一個(gè)URL關(guān)聯(lián)到一個(gè)緩存回應(yīng)，但是其后跟著POST、PUT和DELETE的請(qǐng)求的話，緩存就會(huì)過(guò)期。
3.3 斷點(diǎn)續(xù)傳和多線程下載的實(shí)現(xiàn)原理
q HTTP協(xié)議的GET方法，支持只請(qǐng)求某個(gè)資源的某一部分；
q 206 Partial Content 部分內(nèi)容響應(yīng)；
q Range 請(qǐng)求的資源范圍；
q Content-Range 響應(yīng)的資源范圍；
q 在連接斷開(kāi)重連時(shí)，客戶端只請(qǐng)求該資源未下載的部分，而不是重新請(qǐng)求整個(gè)資源，來(lái)實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳。
分塊請(qǐng)求資源實(shí)例：
Eg1：Range: bytes=306302- ：請(qǐng)求這個(gè)資源從306302個(gè)字節(jié)到末尾的部分；
Eg2：Content-Range: bytes 306302-604047/604048：響應(yīng)中指示攜帶的是該資源的第306302-604047的字節(jié)，該資源共604048個(gè)字節(jié)；
客戶端通過(guò)并發(fā)的請(qǐng)求相同資源的不同片段，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)某個(gè)資源的并發(fā)分塊下載。從而達(dá)到快速下載的目的。目前流行的FlashGet和迅雷基本都是這個(gè)原理。
多線程下載的原理：
q 下載工具開(kāi)啟多個(gè)發(fā)出HTTP請(qǐng)求的線程；
q 每個(gè)http請(qǐng)求只請(qǐng)求資源文件的一部分：Content-Range: bytes 20000-40000/47000；
q 合并每個(gè)線程下載的文件。
3.4 https通信過(guò)程
3.4.1什么是https
HTTPS（全稱：Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全為目標(biāo)的HTTP通道，簡(jiǎn)單講是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL層，HTTPS的安全基礎(chǔ)是SSL，因此加密的詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看SSL。
見(jiàn)下圖：
https所用的端口號(hào)是443。
3.4.2 https的實(shí)現(xiàn)原理
有兩種基本的加解密算法類型：
1）對(duì)稱加密：密鑰只有一個(gè)，加密解密為同一個(gè)密碼，且加解密速度快，典型的對(duì)稱加密算法有DES、AES等；
2）非對(duì)稱加密：密鑰成對(duì)出現(xiàn)（且根據(jù)公鑰無(wú)法推知私鑰，根據(jù)私鑰也無(wú)法推知公鑰），加密解密使用不同密鑰（公鑰加密需要私鑰解密，私鑰加密需要公鑰解密），相對(duì)對(duì)稱加密速度較慢，典型的非對(duì)稱加密算法有RSA、DSA等。
下面看一下https的通信過(guò)程：
https通信的優(yōu)點(diǎn)：
1）客戶端產(chǎn)生的密鑰只有客戶端和服務(wù)器端能得到；
2）加密的數(shù)據(jù)只有客戶端和服務(wù)器端才能得到明文；
3）客戶端到服務(wù)端的通信是安全的。
3.5 http代理
3.5.1 http代理服務(wù)器
代理服務(wù)器英文全稱是Proxy Server，其功能就是代理網(wǎng)絡(luò)用戶去取得網(wǎng)絡(luò)信息。形象的說(shuō)：它是網(wǎng)絡(luò)信息的中轉(zhuǎn)站。
代理服務(wù)器是介于瀏覽器和Web服務(wù)器之間的一臺(tái)服務(wù)器，有了它之后，瀏覽器不是直接到Web服務(wù)器去取回網(wǎng)頁(yè)而是向代理服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，Request信號(hào)會(huì)先送到代理服務(wù)器，由代理服務(wù)器來(lái)取回瀏覽器所需要的信息并傳送給你的瀏覽器。
而且，大部分代理服務(wù)器都具有緩沖的功能，就好象一個(gè)大的Cache，它有很大的存儲(chǔ)空間，它不斷將新取得數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到它本機(jī)的存儲(chǔ)器上，如果瀏覽器所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)在它本機(jī)的存儲(chǔ)器上已經(jīng)存在而且是最新的，那么它就不重新從Web服務(wù)器取數(shù)據(jù)，而直接將存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)傳送給用戶的瀏覽器，這樣就能顯著提高瀏覽速度和效率。
更重要的是：Proxy Server(代理服務(wù)器)是Internet鏈路級(jí)網(wǎng)關(guān)所提供的一種重要的安全功能，它的工作主要在開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)模型的對(duì)話層。
3.5.2 http代理服務(wù)器的主要功能
主要功能如下：
1）突破自身IP訪問(wèn)限制，訪問(wèn)國(guó)外站點(diǎn)。如：教育網(wǎng)、169網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過(guò)代理訪問(wèn)國(guó)外網(wǎng)站；
2）訪問(wèn)一些單位或團(tuán)體內(nèi)部資源，如某大學(xué)FTP(前提是該代理地址在該資源的允許訪問(wèn)范圍之內(nèi))，使用教育網(wǎng)內(nèi)地址段免費(fèi)代理服務(wù)器，就可以用于對(duì)教育 網(wǎng)開(kāi)放的各類FTP下載上傳，以及各類資料查詢共享等服務(wù)；
3）突破中國(guó)電信的IP封鎖：中國(guó)電信用戶有很多網(wǎng)站是被限制訪問(wèn)的，這種限制是人為的，不同Serve對(duì)地址的封鎖是不同的。所以不能訪問(wèn)時(shí)可以換一個(gè)國(guó) 外的代理服務(wù)器試試；
4）提高訪問(wèn)速度：通常代理服務(wù)器都設(shè)置一個(gè)較大的硬盤(pán)緩沖區(qū)，當(dāng)有外界的信息通過(guò)時(shí)，同時(shí)也將其保存到緩沖區(qū)中，當(dāng)其他用戶再訪問(wèn)相同的信息時(shí)， 則直接由緩沖區(qū)中取出信息，傳給用戶，以提高訪問(wèn)速度；
5）隱藏真實(shí)IP：上網(wǎng)者也可以通過(guò)這種方法隱藏自己的IP，免受攻擊。
3.5.3 http代理圖示
http代理的圖示見(jiàn)下圖：
對(duì)于客戶端瀏覽器而言，http代理服務(wù)器相當(dāng)于服務(wù)器。
而對(duì)于Web服務(wù)器而言，http代理服務(wù)器又擔(dān)當(dāng)了客戶端的角色。
3.6 虛擬主機(jī)的實(shí)現(xiàn)
3.6.1什么是虛擬主機(jī)
虛擬主機(jī)：是在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上劃分出一定的磁盤(pán)空間供用戶放置站點(diǎn)、應(yīng)用組件等，提供必要的站點(diǎn)功能與數(shù)據(jù)存放、傳輸功能。
所謂虛擬主機(jī)，也叫“網(wǎng)站空間”就是把一臺(tái)運(yùn)行在互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器劃分成多個(gè)“虛擬”的服務(wù)器，每一個(gè)虛擬主機(jī)都具有獨(dú)立的域名和完整的Internet服務(wù)器（支持WWW、FTP、E-mail等）功能。一臺(tái)服務(wù)器上的不同虛擬主機(jī)是各自獨(dú)立的，并由用戶自行管理。但一臺(tái)服務(wù)器主機(jī)只能夠支持一定數(shù)量的虛擬主機(jī)，當(dāng)超過(guò)這個(gè)數(shù)量時(shí)，用戶將會(huì)感到性能急劇下降。
3.6.2虛擬主機(jī)的實(shí)現(xiàn)原理
虛擬主機(jī)是用同一個(gè)WEB服務(wù)器，為不同域名網(wǎng)站提供服務(wù)的技術(shù)。Apache、Tomcat等均可通過(guò)配置實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。
相關(guān)的HTTP消息頭：Host。
例如：Host: www.baidu.com
客戶端發(fā)送HTTP請(qǐng)求的時(shí)候，會(huì)攜帶Host頭，Host頭記錄的是客戶端輸入的域名。這樣服務(wù)器可以根據(jù)Host頭確認(rèn)客戶要訪問(wèn)的是哪一個(gè)域名。
附錄：參考資料
《理解Cookie和Session機(jī)制》：
http://sumongh.javaeye.com/blog/82498
《淺析HTTP協(xié)議》：
http://203.208.39.132/search?q=cache:CdXly_88gjIJ:www.cnblogs.com/gpcuster/archive/2009/05/25/1488749.html+http%E5%8D%8F%E8%AE%AE+web%E7%BC%93%E5%AD%98&cd=27&hl=zh-CN&ct=clnk&gl=cn&st_usg=ALhdy2-vzOcP8XTG1h7lcRr2GJrkTbH2Cg
《http代理_百度百科》：
http://baike.baidu.com/view/1159398.htm
《虛擬主機(jī)_百度百科》：
http://baike.baidu.com/view/7383.htm
《https_百度百科》：http://baike.baidu.com/view/14121.htm