計算機(jī)通信與實(shí)驗(yàn)7

1、第七章第七章 基本網(wǎng)基本網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)絡(luò)開發(fā)技術(shù)2n7.1 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)知識n7.2 c/s編程模式和套接字n7.3 b/s編程模式及相關(guān)技術(shù)n7. 4 習(xí) 題 基本網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)基本網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)3網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)知識網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)知識n7. 1 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)知識4服務(wù)器和客戶的概念服務(wù)器和客戶的概念n一般地，把那些提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的應(yīng)用程序稱為服務(wù)器程序（也可簡稱為服務(wù)器），接受網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的應(yīng)用程序稱為客戶程序（也可簡稱為客戶），它們之間的通信交換稱為客戶服務(wù)器交互模式（client-server paradigm of interaction），簡稱c/s模式，或c/s結(jié)構(gòu)。n通常

2、地，這個術(shù)語指一個被動地等待通信的、能夠提供某種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的程序，而不是運(yùn)行它的計算機(jī)。然而，當(dāng)一臺計算機(jī)被用來運(yùn)行一個或幾個服務(wù)器程序時，這臺計算機(jī)本身有時也被稱作服務(wù)器。n準(zhǔn)確地說，服務(wù)器（ server）這個術(shù)語來指那些運(yùn)行的程序而不是計算機(jī)。5標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的定位地址定位地址n應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)定位地址= 計算機(jī)的ip地址 + 應(yīng)用對應(yīng)的tcp/udp端口號6標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的定位地址定位地址n常見應(yīng)用服務(wù)的端口web瀏覽httptcp80發(fā)送郵件smtptcp25接收郵件pop3tcp110文件傳輸ftptcp20，217兩類不同的編程模式

3、兩類不同的編程模式nc/s模式n絕大部分的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序從根本上而言都是c/s模式.nc/s模式下，一個應(yīng)用通常包含了兩部分程序：服務(wù)器程序和客戶程序，它們需要分別安裝、設(shè)置。對于普通的計算機(jī)用戶而言，為了獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)就必須安裝和設(shè)置特定的客戶程序，未免要求過高。8c/sc/s編程模式和套接字編程模式和套接字n7.2.1 c/s編程模式n7.2.2 套接字接口n7.2.3 實(shí)現(xiàn)套接字api的過程n7.2.4 套接字api的應(yīng)用示例9c/sc/s編程模式編程模式n對于一個服務(wù)器程序而言，在同一時刻可能有多個客戶來請求服務(wù)，這時有兩種方案：10c/sc/s編程模式編程模式n一個服務(wù)器應(yīng)用程序由兩部分

4、組成：一部分負(fù)責(zé)接收請求和生成新控制線程，另一部分包含處理單個請求完成服務(wù)的代碼。n在服務(wù)器程序設(shè)計時，必須考慮到并發(fā)的情況，并通過動態(tài)創(chuàng)建來解決這個問題。11c/sc/s編程模式編程模式n服務(wù)器同時又多個控制線程工作，客戶如何找到屬于自己的線程并與它交互呢？12套接字接口套接字接口n套接字是從英文單詞socket翻譯而來，它是網(wǎng)絡(luò)通信的基本構(gòu)件。n可以把套接字想象成連接應(yīng)用和底層網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的“門”，發(fā)送信息的一方把信息送出 “門”，底層的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)保證信息正確無誤地到達(dá)接收發(fā)的“門”口供接收.n套接字是網(wǎng)絡(luò)傳輸資源的描述符（指針）。n套接字最早是u.c. berkeley大學(xué)bsd unix系統(tǒng)

5、中的一部分13n以windows sockets為例來看看應(yīng)用程序與socket之間的關(guān)系，如下圖：套接字接口套接字接口141socket過程實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程15實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程n下圖給出了最簡單的服務(wù)器和客戶套接字api過程。16n1socket過程實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程17n2close過程實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程18n3bind過程實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程19n 3bind過程實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程20n3bind過程 例如， tcp/ip協(xié)議使用s

6、ockaddr_in來定義地址： struct sockaddr_in u_char sin_len; /*地址總長*/ u_char sin_family; /*地址簇*/ u_short sin_port; /*協(xié)議端口號*/ struct in_addr sin_addr; /*計算機(jī)ip地址*/ char sin_zero8; /*未用（置為0）*/ ;n sockaddr_in結(jié)構(gòu)的前兩個域正好對應(yīng)一般的sockaddr結(jié)構(gòu)的前兩個域，后三個域定義了tcp/ip協(xié)議所希望的確切地址格式。實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程21n3bind過程n有兩點(diǎn)值得注意實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接

7、字apiapi的過程的過程22n4listen過程實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程23n5accept過程 連接傳輸協(xié)議的服務(wù)器必須調(diào)用accept過程來接受下一個連接請求。如果隊列中已經(jīng)有請求， accept立即返回；如果還沒有請求到達(dá)，系統(tǒng)掛起服務(wù)器直至有客戶建立連接。 accept調(diào)用的形式為： newsock = accept(socket, caddress, caddresslen)實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程24n6connect過程實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程25n7send、sendto與sendmsg過程 客戶與服務(wù)器都需要發(fā)送信

8、息。通?？蛻舭l(fā)送請求，服務(wù)器發(fā)送應(yīng)答。如果套接字已連接，send過程可用來傳輸數(shù)據(jù)。send有四個參數(shù)： send(socket, data, length, flag)實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程26n7send、sendto與sendmsg過程實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程27n7send、sendto與sendmsg過程實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程28n8recv、recvfrom與recvmsg過程 客戶與服務(wù)器都需要接收發(fā)自另一方的數(shù)據(jù)。套接字api提供了一些可用的過程。例如，一個應(yīng)用可以調(diào)用recv從一個連接的套接字接收數(shù)據(jù)。這個過程的

9、形式為： recv(socket, buffer, length, flags)實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程29n8recv、recvfrom與recvmsg過程實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程30n8recv、recvfrom與recvmsg過程實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程31實(shí)現(xiàn)套接字實(shí)現(xiàn)套接字apiapi的過程的過程n9輔助過程32套接字套接字apiapi的應(yīng)用示例的應(yīng)用示例 這個例子包含服務(wù)器和客戶兩個部分，服務(wù)器打開一個tcp端口，綁定到本地地址上去，等待客戶的連接，客戶的連接被服務(wù)器接受后，服務(wù)器發(fā)送信息到客戶并關(guān)閉這次連接、等待下一個客

10、戶的連接?？蛻艚邮盏叫畔⒑?，顯示在終端上，結(jié)束客戶程序。2服務(wù)器代碼服務(wù)器代碼/* server.c - 使用tcp的服務(wù)器程序?qū)嵗a*/#ifndef win32#define closesocket close#include #include #include #include .詳細(xì)1客戶代碼客戶代碼/* client.c - 使用tcp的客戶程序?qū)嵗a*/ #ifndef win32 #define closesocket close #include #include . 詳細(xì) 33b/sb/s編程模式及相關(guān)技術(shù)編程模式及相關(guān)技術(shù)n7.3.1 web基礎(chǔ)知識n7.3.2 mvc

11、思想和在web開發(fā)中的使用n7.3.3 web編程語言中的通用概念n7.3.4 web編程的例子34webweb基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識n1統(tǒng)一資源定位器n2web服務(wù)器與瀏覽器n3理解httpn4 html35統(tǒng)一資源定位器統(tǒng)一資源定位器nurl可以分為以下幾部分： protocol:/(協(xié)議) servername.domain(服務(wù)器名.域) directory/(目錄) file(文件)36統(tǒng)一資源定位器統(tǒng)一資源定位器n其他常見的url為： ftp:/服務(wù)器域名/目錄/文件。 ftp:/用戶名服務(wù)器域名/目錄/文件。 telnet:/服務(wù)器域名。 news:/新聞服務(wù)器域名/新聞組。37n用戶

12、可以使用url向服務(wù)器傳遞數(shù)據(jù)。典型應(yīng)用為向服務(wù)器方函數(shù)傳遞參數(shù)。例如：http:/服務(wù)器域名/目錄/文件/file.html?用戶名jamison&uid=300此url向file.html主頁傳遞一對參數(shù)：用戶名jamison和uid300。n有時，需要在url中包含特殊字符如空隔或斜杠(/)。n這些特殊字符必須重新編碼以避免服務(wù)器出現(xiàn)問題。編碼過程(有時指16進(jìn)制編碼)包括將特殊字符用其16進(jìn)制的數(shù)取代。 例如：假設(shè)用戶需要在url中列出用戶全名：統(tǒng)一資源定位器統(tǒng)一資源定位器38webweb服務(wù)器與瀏覽器服務(wù)器與瀏覽器nweb服務(wù)器是web的內(nèi)容提供者。它響應(yīng)客戶端請求，并向客戶

13、端提供某種形式的數(shù)據(jù)。n這些數(shù)據(jù)采用超文本標(biāo)記語言(html)。nweb瀏覽器是web的客戶端。瀏覽器包括與web服務(wù)器建立通信所需的軟件及轉(zhuǎn)換，并顯示從服務(wù)器方返回數(shù)據(jù)的軟件。n常見的web服務(wù)器有：apache http server (/)microsoft internet information server (iis, http:/ 80端口。n客戶/服務(wù)器傳輸過程可分為四個基本步驟：1)瀏覽器與服務(wù)器建立連接；2)瀏覽器向服務(wù)器請求文檔；3)服務(wù)器響應(yīng)瀏覽器請求；4)斷開連接。nhttp是一種無狀態(tài)協(xié)議，它不維護(hù)連接的狀態(tài)信息。40理解

14、理解httphttpn為了使服務(wù)器與客戶端通信成為可能，http協(xié)議建立了一種由請求和響應(yīng)消息組成的web語言。n客戶請求包含以下信息：41理解理解httphttp常用的請求方法有：get請求指定的文檔head僅請求文檔頭post請求服務(wù)器接收指定文檔作為可執(zhí)行的信息42理解理解httphttp如果客戶采用某種方法獲取數(shù)據(jù)(如post)，數(shù)據(jù)就放在頭(header)之后；否則客戶機(jī)等待從服務(wù)器傳來的響應(yīng)。服務(wù)器響應(yīng)包括以下關(guān)鍵部分：43理解理解httphttphttp定義了多組返回給瀏覽器的狀態(tài)碼。狀態(tài)碼是三位十進(jìn)制數(shù)，狀態(tài)碼的最高位表明狀態(tài)碼的類別，常見的有以下類別：44htmlhtmln

15、超文本標(biāo)記語言是所有瀏覽器都可以理解的標(biāo)準(zhǔn)語言。它是一組標(biāo)明web頁面內(nèi)容的標(biāo)記組成。n html與平臺無關(guān)，因此，可以高效地從一個計算機(jī)環(huán)境傳輸?shù)搅硪粋€計算機(jī)環(huán)境。45htmlhtmlhtml使用標(biāo)記指明信息的表現(xiàn)形式，標(biāo)記的語法格式如下：46htmlhtmlhtml web頁面包含三個部分：以表示html文件的開始，表示html文件的結(jié)束；和包圍的部分是html文件的頭部，包含一些控制信息；和包含的是主體部分，是直接顯示的正文部分?；窘Y(jié)構(gòu)如下： sample pagehello world!47mvcmvc思想和在思想和在webweb開發(fā)中的使用開發(fā)中的使用nmvc最初是在smallta

16、lk-80中被用來構(gòu)建用戶界面的。nm代表模型model, v代表視圖 view， c代表控制器controller。nmvc的目的是增加代碼的重用率，減少數(shù)據(jù)表達(dá)，數(shù)據(jù)描述和應(yīng)用操作的耦合度。 48mvcmvc思想和在思想和在webweb開發(fā)中的使用開發(fā)中的使用mvc關(guān)系圖49mvcmvc思想和在思想和在webweb開發(fā)中的使用開發(fā)中的使用把這種思想拿到web開發(fā)中來，可以把web的開發(fā)放到三個不同層次上去看：n呈現(xiàn)層（presentation layer） 用戶ui，其實(shí)就是html、javascript等的用戶界面n商業(yè)邏輯層（business logic layer） 處理用戶請求，對

17、用戶輸入的信息按照商業(yè)邏輯的要求進(jìn)行處理，并把處理的結(jié)果交由呈現(xiàn)層返回給用戶。一般使用asp、php、perl、java等語言進(jìn)行處理n數(shù)據(jù)層（data layer） 對信息的抽象、描述和存儲，一般指存儲信息的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、文件系統(tǒng)等50mvcmvc思想和在思想和在webweb開發(fā)中的使用開發(fā)中的使用3層web應(yīng)用：51webweb編程語言中的通用概念編程語言中的通用概念1request2response3application/context4session5server /system52webweb編程語言中的通用概念編程語言中的通用概念n1.request53webweb編程語言中的通用概念編程語言中的通用概念n2response54webweb編程語言中的通用概念編程語言中的通用概念n3. application/context 55webweb編程語言中的通用概念編程語言中的通用概念n4. session56webweb編程語言中的通用概念編程語言中的通用概