Java web学习（一）web那么多框架都是什么原理？其实大同小异

前言

上一章Java web学习（0）博主根据个人情况定制的java web学习路线和学习方法讲了 自己学习Java的路线，还有学习的一些方法和资源，这一章作为真正的前启，细细的理一下关于web服务器还有web框架的思想和原理。

你打开浏览器输入链接就显示出了精美的网页，这其中是什么原理？

为什么有那么多的web框架，它们有什么不同？

让人眼花缭乱的web框架怎么提取相同的部分，快速掌握其核心？

这篇博客博主根据个人的理解总结了下。

---

1、我们是怎么访问服务器的？

上图中可以概括出以下过程

• 用户
  用户做了什么？用户点击了链接或者输入了网址，如http://www.baidu.com
• 浏览器
  浏览器根据用户点击的链接生成对应的http请求，其中还会放入用户在该网址的cookie
• 服务器
  根据用户输入的网址还有请求方法给用户返回数据，这个数据可以是任意类型的。但是一般返回的是html文件
• 浏览器
  浏览器根据服务器的返回的数据呈现结果，如果返回的是html则进行渲染

三个角色：

• 用户
  用户来输入地址（url）或者提交表单，但是他的这个过程只是在使用浏览器而已，就像
  使用别的软件一样。
• 浏览器
  浏览器作为用户的工具，它主要做的就是，帮用户生成http请求并发出、把服务器放回的信息呈现给用户。
• 服务器
  服务器属于提供服务的公司或者企业或者部门啥的。。它只会根据你的要求返回给你数据，而你的要求具体而言就是http request，简单而言就是你输入的url你填写的表单。它并不会主动的向用户发送消息。此外，服务器向多个用户提供服务。
  • 静态服务器
    这一服务器只能返回设定好的静态资源，可以是任何文件，但一般是html，常见的如apache。如果没有改变这些静态数据，那么它返回的内容是不会变的。
  • 动态服务器
    这一服务器可以根据你的请求返回动态的数据，它会随着用户的访问而变化。一般是要基于数据持久化的。

2、服务器的处理过程

2.1 http协议

菜鸟教程讲的很清楚了。

2.2 请求过程

1. 根据用户请求路径、请求方法判断是否进行请求

这一步骤的主要目的是为了匹配路径，比如说我写了个网页部署在了服务器上，域名是www.hhh.com，然后里面有一个应用对应的路由是/hello，因此它能响应的也只有www.hhh.com/hello，而对于www.hhh.com/hhh这个url就无法响应。这一步骤一般是由服务器软件实现的，如tomcat、nginx、IIS，或者CGI程序。

2. 对用户的请求数据进行处理

用户传入的任何数据，get方式、delete方式一般不包含请求body，请求数据都放在url中作为参数传递，如www.baidu.com?name=123，post方式、put方式一般将数据放在请求body里面，数据的格式会在header的content-type里描述，一般为

form-data content-type一般是 multipart/form-data，这是最传统的表单形式，参数可以是字符串、数字、文件等，但是他们都会在传输时按照具体的格式转为字节流。

form-data在服务器端呈现的格式：

application/x-www-form-urlencoded会把参数向get方法那样编码如name=123&age=234，虽然参数还是在body，但是可以使用简单的方法处理。

x-www-form-urlencoded服务器的处理（代码是node.js）：

这里把请求的url和请求body的数据进行了合并，再使用和处理get请求一样的方法进行解析。
raw类型，这是一个大类，里面还有细分的类型：

最常用的是json，较老的是xml。
binary就是文件

可以是任意文件，浏览器或者http client会自动根据文件类型发送对应的mine类型，

3、根据不同的请求路径、请求方法执行不同的业务逻辑，也就是代码

这个很类似switch语句

switch(method){
	case 'GET': doGet();
		break;
	case 'POST': doPost();
		break;
	case 'PUT': doPut();
		break;
	case 'DELETE': doDelete();
		break;
	// ... 匹配更多的请求方法
}

先根据请求方法匹配再根据url匹配（/指的是根路径，如表示http://www.hhh.com/，如果是具体的hello app也可以是http://www.hhh.com/hello/）
在spring boot中：下例是 GET /hello 或者 GET /hi 就可以进行请求

在nodejs中，则更加简明，下例是GET /login

在flask中，可以感觉到在mvc思想下的程序controller的实现都是大同小异

有一些框架会把路由单独出来，个人感觉这种方式虽然更麻烦一点，但是更易于维护，可以简化框架的结构：
如django，django是mtv结构，model-templete-view，其中view是具体的业务逻辑层。至于controller被简化成了一个路由文件：

这里hello_views.index就是具体的业务逻辑层的函数，可以重载http方法函数如def get(self, request)，或者根据request.method来进行判断。

虽然各种框架对这个路径和请求方法的处理各不相同，但是抛开表面的花里胡哨，其实都可以用if else if来取代，那为什么要分成这样呢。

1、可扩展性
代码应该可以在不修改或者少修改原有代码的基础上新增功能。
2、易维护
代码应该条理清晰，层次分明。易于上手，方便团队分工协作。
3、易于测试
将controller层和service层进行严格的分离之后，就可以对service层每一个方法进行单元测试。
4、易于重用
相似的业务容易抽出service代码来进行复用。

从个人角度而言，如果一个项目只写一次，项目也不大，以后也不维护，只有我一个人写，那么使用框架并无必要。因为框架在带来优点的同时也带来了复杂性。

PHP一个文件实现的功能，java可能要写十几个文件。所以说很多外包项目使用PHP作为开发语言。

4、返回响应http报文

这是最后一个部分，经过这个步骤之后，数据给发送给用户的电脑，被浏览器解析，然后呈现出效果。

在Django中对这一过程可以很好的实现

字符串数据hello django通过HttpResponse封装后变成http响应报文，发送给用户。
在flask中这一过程被简化了：

实际上这个Hello World!还是经过了框架的处理才封装成HttpResponse对象，从而形成http响应报文，返回给用户。
nodejs中也是

要说明一点nodejs的reponse对象是一开始就挂载上的，这和django很不同，django是经过了构造。

---

3、具体的处理

这里用最常见的登录注册功能实现来举例mvc结构的处理过程，其中并没有提到v层，因为现在使用前后端分离的技术越来越普遍了，view完全可以交给前端独立完成。

对于controller层，我们可能希望它尽可能简单，因为这样service就可以更加独立，一旦需要修改功能，我们不要改动controller层，只要改动service层，并且这样就可以对每个独立的功能进行完善的单元测试。controller只起到配置路由的作用。有些时候会把数据校验也放在controller里面，但是并不推崇这种方式。

model层是数据库模型、数据库操作，数据库的表和类模型通过一些orm框架的映射实现了关联，如hibernate、mybatis、还有nodejs的mongoose等。通过orm框架，表结构被轻松的映射到了类对象中，方便了调用。

---

4、总结

不管是哪一种语言的web框架，其核心都是一致的，那就是以http协议为核心，围绕着http请求和http响应这两方面做文章。至于衍生的数据持久化（cookie session 数据库 等）只是存储手段罢了。

如果要理解好http协议，没有什么比实现一个自定义的http client客户端和http server服务器更好的方法了。

请期待下一章 Java web学习（二）实现一个web客户端

---

ps: 请随意转载
ps: 如有错误，请评论指出