分布式计算、云计算与大数据第五章

HTTP协议

  HTTP协议是TCP/IP 协议栈中的应用层协议，而TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中译名为传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议和Internet国际互联网络的基础。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。
TCP/IP协议不是TCP和IP这两个协议的合称，而是指因特网整个TCP/IP协议族。与七层OSI参考模型不同，从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层。各层的协议如下图所示，其中HTTP为应用层最重要的协议之一。
HTTP请求响应过程：

Web开发技术简介

  HTML（HyperText Markup Language），超文本标记语言或超文本链接标示语言，是一种制作万维网页面的标准语言，是万维网浏览器使用的一种语言，它消除了不同计算机之间信息交流的障碍。它是目前网络上应用最为广泛的语言，也是构成网页文档的主要语言。
   JavaScript是一种基于对象(Object)和事件驱动(EventDriven)并具有安全性能的脚本语言。使用它的目的是与HTML超文本标记语言、Java脚本语言（Java小程序）一起实现在一个Web页面中链接多个对象，与Web客户交互作用。从而可以开发客户端的应用程序等。它是通过嵌入或调入在标准的HTML语言中实现的。它的出现弥补了HTML语言的缺陷，它是Java与HTML折衷的选择。
   css级联样式表（Cascading Style Sheet）简称“CSS”，通常又称为“风格样式表（Style Sheet）”，它是用来进行网页风格设计的。比如，如果想让链接字未点击时是蓝色的，当鼠标移上去后字变成红色的且有下划线，这就是一种风格。通过设立样式表，可以统一地控制HTML中各标志的显示属性。级联样式表可以使人更能有效地控制网页外观。使用级联样式表，可以扩充精确指定网页元素位置，外观以及创建特殊效果的能力。
   XML (EXtensible Markup Language)即可扩展标记语言，它可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言，它是一种很类似于HTML的标记语言，它被设计用来传输和存储结构化数据。
XML是一种平台无关的数据表示方法和数据交换语言，即使用XML创建的数据可以被在任何平台上的任何应用程序读取，或者说使用XML标记语言可以做到数据或数据结构在任何编程语言环境下的共享

CGI

  公共网关接口CGI(Common Gateway Interface) 是WWW技术中最重要的技术之一，有着不可替代的重要地位。CGI是外部应用程序（CGI程序）与Web服务器之间的接口标准，是在CGI程序和Web服务器之间传递信息的规程。   CGI（The Common Gateway Interface）是一个标准化的协议，能够使应用程序（通常称为CGI程序或CGI脚本）同web服务器和客户端进行交互。CGI程序能够用Python, PERL, Shell, C or C++等语言来实现。

Web会话

  WEB会话是指web客户端与服务器的一次连接、中间多次交互到最后断开的过程。由于HTTP协议是无状态的，因此需要会话跟踪技术管理客户端的多次请求的状态信息。会话（Session） 跟踪是Web程序中常用的技术，用来跟踪用户的整个会话。常用的会话跟踪技术是Cookie与Session。

Applet和Servlet

  Applet必须运行于某个特定的“容器”，这个容器可以是浏览器本身，也可以是通过各种插件，或者包括支持Applet的移动设备在内的其他各种程序来运行。与一般的Java应用程序不同，Applet不是通过main方法来运行的。在运行时Applet通常会与用户进行互动，显示动态的画面，并且还会遵循严格的安全检查，阻止潜在的不安全因素（例如根据安全策略，限制Applet对客户端文件系统的访问）。
语言特点
1）从Applet类扩展而创建的用户Applet新类。
2）类定义举例：public class hello2 extends Applet
3）Applet依赖于浏览器的调用。
4）通过〈Applet〉标记嵌入在HTML文件中。
   Applet在用户的计算机上执行时，还可以下载其它的资源，如声音文件、图像文件或更多的Java代码，有些Applet还允许用户进行交互式操作。但这需要重复的链接与下载，因此速度很慢，这是一个亟待解决的问题，可以想到的一个好办法是采用类似高速缓存的技术，将每次下载的文件都临时保存在用户的硬盘上，虽然第一次使用时花的时间比较多，但当再次使用时，只需直接从硬盘上读取文件而无需再与Internet连接，便可以大大提高性能了。
Servlet执行过程
   最早支持Servlet技术的是JavaSoft的Java Web Server。此后，一些其它的基于Java的WebServer（如tomcat, WebLogic, iPlanet, WebSphere)开始支持标准的Servlet API。Servlet的执行过程为：
客户端发送请求至服务器端
服务器将请求信息发送至Servlet
Servlet生成响应内容并将其传给服务器。响应内容动态生成，通常取决于客户端的请求
服务器将响应返回给客户端
   从servlet的命名可以看出其特点，如Applet=Application+let，表示小应用程序；Scriptlet=Script+let，表示小脚本程序；同样Servlet=Server+let，表示小服务程序。
Servlet 与 Applet 的比较
相似之处：
它们不是独立的应用程序，没有main()方法。
它们不是由用户或程序员调用，而是由另外一个应用程序(容器)调用。
它们都有一个生存周期，包含init()和destroy()方法。
不同之处：
Applet具有很好的图形界面(AWT)，与浏览器一起，在客户端运行。
Servlet 则没有图形界面，运行在服务器端。

SSH框架与应用开发

  MVC全名是Model View Controller，即模型、视图与控制器三个部分。MVC 架构的核心思想是:将程序分成相对独立，而又能协同工作的三个部分。通过使用 MVC 架构，可以降低模块之间的搞合，提供应用的可扩展性。另外， MVC 的每个组件只关心组件内的逻辑，不应与其他组件的逻辑混合。MVC 并不是 Java 所独有的概念，而是面向对象程序都应该遵守的设计理念。
  SSH（struts+spring+hibernate）是目前较流行的一种Web应用程序开源集成框架，用于构建灵活、易于扩展的多层Web应用。集成SSH框架的系统从职责上分为四层：表示层、业务逻辑层、数据持久层和域模块层(实体层)。
表示层：通过JSP页面实现交互界面，负责传送请求(Request)和接收响应(Response)，然后Struts根据配置文件(struts-config.xml)将ActionServlet接收到的Request委派给相应的Action处理。
业务层：管理服务组件的Spring IoC容器负责向Action提供业务模型(Model)组件和该组件的协作对象数据处理(DAO)组件完成业务逻辑，并提供事务处理、缓冲池等容器组件以提升系统性能和保证数据的完整性。
持久层：依赖于Hibernate的对象化映射和数据库交互，处理DAO组件请求的数据，并返回处理结果。
  Struts 是Apache 项目，Struts的前身是Craig R.McClanahan编写的JSP Model2 架构。Struts 在英文中是"支架、支撑"的意思，这表明了 Struts 在Web 应用开发中的巨大作用，采用 Struts 可以更好地遵循 MVC 模式。此外， Struts 提供了一套完备的规范，以及基础类库，可以充分利用 JSP/Servlet 的优点，减轻程序员的工作量，具有很强的可扩展性。
  Spring作为开源的中间件，独立于各种应用服务器，甚至无须应用服务器的支持，也能提供应用服务器的功能，如声明式事务等。Spring 致力于J2EE应用的各层的解决方案，而不是仅仅专注于某一层的方案。可以说Spring是企业应用开发的"一站式"选择，并贯穿表现层、业务层及持久层。然而，Spring并不想取代那些已有的框架，而与它们无缝地整合。

总结起来，Spring有如下优点:

低侵入式设计，代码污染极低。
  独立于各种应用服务器，可以真正实现WriteOnce, Run Anywhere的承诺。Spring的DI机制降低了业务对象替换的复杂性。
  Spring并不完全依赖于Spring，开发者可自由选用Spring框架的部分或全部。
   Hibernate是目前最流行的开放源代码的持久层框架，专注于数据库操作。使用Hibernate框架能够使开发人员从繁琐的SQL语句和复杂的JDBC中解脱出来。它对JDBC进行了非常轻量级的对象封装，使得Java程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库。 Hibernate可以应用在任何使用JDBC的场合，既可以在Java的客户端程序使用，也可以在Servlet/JSP的Web应用中使用。

  Hibernate是目前最流行的开源对象关系映射(ORM)框架。Hibernate采用低侵入式的设计，完全采用普通的Java对象(POJO)，而不必继承Hibernate 的某个超类或实现Hibernate的某个接口。因为Hibernate是面向对象的程序设计语言和关系数据库之间的桥梁，所以Hibernate允许程序开发者采用面向对象的方式来操作关系数据库。
  ORM的全称是Object/Relation Mapping，对象/关系映射。ORM也可理解是一种规范，具体的 ORM 框架可作为应用程序和数据库的桥梁。基于ORM框架完成映射后，既可利用面向对象程序设计语言的简单易用性，又可利用关系数据库的技术优势。目前流行的ORM框架有产品有：Hibernate、iBATIS、EntityEJB等。

Hibernate
  Hibernate的核心接口一共有5个，分别为:Session、SessionFactory、Transaction、Query和Configuration。这5个核心接口在任何开发中都会用到。通过这些接口，不仅可以对持久化对象进行存取，还能够进行事务控制。
1)Session接口:Session接口负责执行被持久化对象的CRUD操作(CRUD的任务是完成与数据库的交流，包含了很多常见的SQL语句。)。但需要注意的是Session对象是非线程安全的。同时，Hibernate的session不同于JSP应用中的HttpSession。这里当使用session这个术语时，其实指的是Hibernate中的session，而以后会将HttpSession对象称为用户session。
2）SessionFactory接口:SessionFactory接口负责初始化Hibernate。它充当数据存储源的代理，并负责创建Session对象。这里用到了工厂模式。需要注意的是SessionFactory并不是轻量级的，因为一般情况下，一个项目通常只需要一个SessionFactory就够，当需要操作多个数据库时，可以为每个数据库指定一个SessionFactory。
3）Configuration接口:Configuration接口负责配置并启动Hibernate，创建SessionFactory对象。在Hibernate的启动的过程中，Configuration类的实例首先定位映射文档位置、读取配置，然后创建SessionFactory对象。
4）Transaction接口:Transaction接口负责事务相关的操作。它是可选的，开发人员也可以设计编写自己的底层事务处理代码。
5）Query和Criteria接口:Query和Criteria接口负责执行各种数据库查询。它可以使用HQL语言或SQL语句两种表达方式。