Java web编程之基础理论详解（计算机网络基础，HTTP请求的完成过程）
1.计算机网络基础知识
首先我们需明确通信系统互联参考模型：
OSI/RM模型与TCP/IP模型：
OSI/RM模型是一种事实上被TCP/IP模型淘汰的模型，在当今世界上没有大规模使用。当发生HTTP请求时，发送方发送的数据是由最顶层向下层进行封包，接收方是由最下层向最顶层进行拆包。
下面说明一下各个层级的作用：
物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流（就是将1、0转化为强弱电流来进行输出，到达目的后在转化为1、0，也就是数字信号与模拟信号的转换）。这一层的数据叫做比特（bit）。
数据链路层：主要将从物理层接收到的数据进行MAC地址的封装与解封装。常把这一层的数据叫做帧。在这一层工作的设备是交换机，数据通过交换机来传输。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的封装成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
网络层：主要是将从数据链路层接收到的数据进行IP地址的封装与解封装。在这一层工作的设备是路由器，常把这一层的数据叫做数据包。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。
传输层：定义传输数据的协议和端口号，如TCP（传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据），UDP（用户数据报协议，与TCP恰好相反，用于传输可靠性不高，数据量小的数据）。主要是将从网络层接收到数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。传输层是第一个端到端，即主机到主机的层次。传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。
会话层：通过传输层建立数据传输的通路。主要在系统之间发起会话或者接受会话请求。
表示层：主要是对接收的数据进行解释、加密或解密、压缩与解压缩等，也就是把计算机识别的东西转换成人能够识别的东西。
应用层：操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口，直接向用户提供接口。
2.HTTP请求过程
1）解析URL
在http请求过程中，首先进行url的解析，其中，http代表传输协议，www代表的是万维网服务器，baidi.com代表的是域名，80代表的是端口号（80端口默认不显示，浏览器默认http请求端口为80），select/index.html便是访问资源的逻辑路径，最后则是参数。
下面对http和https进行说明：http协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息，因此，http协议不适合一些敏感信息的传输。为了解决http协议的这一缺陷，需要使用另一种协议：安全套接字层超文本传输协议https。为了数据传输的安全，https在http的基础上加入了SSL协议，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。
https的请求过程为：
- 客户端的浏览器向服务器传送客户端SSL 协议的版本号，加密算法的种类，产生的随机数，以及其他服务器和客户端之间通讯所需要的各种信息。
- 服务器向客户端传送SSL协议的版本号，加密算法的种类，随机数以及其他相关信息，同时服务器还将向客户端传送自己的证书。
- 客户端利用服务器传过来的信息验证服务器的合法性，服务器的合法性包括：证书是否过期，发行此证书的CA机构是否可靠，发行者证书的公钥能否正确解开服务器证书的“发行者的数字签名”，服务器证书上的域名是否和服务器的实际域名相匹配。如果合法性验证没有通过，通讯将断开。
- 用户端随机产生一个用于后面通讯的“对称密码”，然后用服务器的公钥（服务器的公钥从服务器传来的证书中获得）对其加密，然后将加密后的“预主密码”传给服务器。
- 如果服务器要求客户的身份认证（在握手过程中为可选），用户可以建立一个随机数然后对其进行数据签名，将这个含有签名的随机数和客户自己的证书以及加密过的“预主密码”一起传给服务器。
- 如果服务器要求客户的身份认证，服务器必须检验客户证书和签名随机数的合法性。
- 服务器和客户端用相同的主密码即“通话密码”，一个对称密钥用于SSL 协议的安全数据通信的加解密通信。
- 客户端向服务器端发出信息，指明后面的数据通讯将使用的步骤7中的主密码为对称密钥，同时通知服务器客户端的握手过程结束。
- 服务器向客户端发出信息，指明后面的数据通讯将使用的步骤⑦中的主密码为对称密钥，同时通知客户端服务器端的握手过程结束。
- SSL 的握手部分结束，SSL 安全通道的数据通讯开始，客户和服务器开始使用相同的对称密钥进行数据通讯，同时进行通讯完整性的检验。
2）DNS解析
域名方便记忆，但机器间互相只认IP地址，域名与IP地址之间是多对一的关系，一个ip地址不一定只对应一个域名，且一个域名只可以对应一个ip地址，它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，整个过程是自动进行的。
dns域名解析的大致过程如下：
- 浏览器会检查缓存中有没有这个域名对应的解析过的IP地址，如果缓存中有，这个解析过程就结束。
- 如果用户浏览器缓存中没有数据，浏览器会查找操作系统缓存中是否有这个域名对应的DNS解析结果。
- 如果操作系统缓存中没有这个缓存，则进行路由缓存查找：在路由器中查找域名缓存。
- 如果路由缓存没有这个缓存，则在ISP的DNS服务器进行查找：ISP是互联网服务提供商(Internet Service Provider，如移动、联通机房)的简称，ISP有专门的DNS服务器应对DNS查询请求。
- 如果ISP的DNS服务器还找不到的话，它就会向根服务器发出请求，进行递归查询。
下面说明一下域名的递归解析：
假设我们需要查询app.baidu.com的ip地址，递归查询的流程为：首先在根域名服务器中查询，如果查询得到，则返回；如果查询不到，则到com顶级域名服务器查询，如果com顶及域名服务器查询得到，则返回；如果com顶级域名服务器查询不到，则到baidu.com二级域名服务器查询，如果查询到，则返回；如果baidu.com二级域名服务器查询不到，则到app.baidu.com权威域名服务器查询。通俗的讲，域名的递归解析为先父再子进行查询。
3）浏览器与服务器建立TCP连接
浏览器通过DNS解析得到的IP地址与服务器建立TCP连接，这里说明一下三次握手：
- 第一次握手：客户端向服务器端发送请求（SYN=k） 等待服务器确认；
- 第二次握手：服务器收到请求并确认，回复一个指令（SYN=j，ACK=k+1）；
- 第三次握手：客户端收到服务器的回复指令并返回确认（ACK=j+1）。
4)请求和传输数据
tcp连接完成后，http请求开始，请求有多种方式，常见的有get，post等。http请求包含请求头和请求体两部分，请求头中包含我们希望对请求文件的操作的信息，请求体中包含传递给后台的参数。服务器收到http请求后，便开始进行处理（涉及问题如跨域：跨协议、跨端口、跨域名中的一个）。服务器处理完毕后，生成响应数据包，响应也包含两部分，响应头和响应体，响应体就是我们所请求的文件。经过网络传输，文件被下载到本地浏览器，浏览器开始加载。
这里列举一下http的相应代码（部分常用）：
200(成功)服务器已成功处理了请求。通常，这表示服务器提供了正确的响应。
301(请求重定向)请求的地址已永久定向到新地址。
400(请求错误)服务器不理解请求的语法，通常是参数错误造成的。
403(禁止)服务器拒绝请求。
404(未找到)服务器找不到请求的地址。
408(请求超时)服务器等候请求时发生超时。
500(服务器内部错误)服务器遇到错误，无法完成请求，一般是代码有bug。
5）html页面渲染
浏览器渲染html代码，如果遇到类似于或