web服务器软件如何工作原理

① web后台服务器是如何工作的

近期准备session，希望能跟大家轻松地分享一些东西，一些常见的场景。比如：web后台服务器到底是如何工作的。
上网过程对于普通人：首先，他需要一台电脑，然后，他的电脑可以接入网络，最后，他可以打开浏览器键入自己想要浏览的网址，然后就可以上网了。但是对于计算机来讲，是一个比较复杂的过程，里面包含了信息如何保存，信息如何传递以及信息如何展示的过程。所以，针对整个上网过程，我们从前到后，分析一下其中包含的各种技术细节，可能不全，目的是抛砖引玉，希望大家在简单的流程当中学习更多的东西分享出来，一些基础知识则当做复习。之前buddy王老吉讲过浏览器的工作方式，所以本文内容不包含浏览器的工作方式，重点在于各种后台服务以及通信层面的分析。

前面说到，用户浏览器中键入网址便浏览网页信息，这个网址实际上就是URL，英文全称是Uniform Resource Locator——统一资源定位符。

完整的、带有授权部分的普通统一资源标志符语法看上去如下：
协议://用户名:密码@子域名.域名.顶级域名:端口号/目录/文件名.文件后缀?参数=值
协议部分可以是http，https，ftp等协议类型。

前面提到，互联网上的每个文件都有一个唯一的URL，那么，到底是如何确认的。前面提到了协议，协议是什么？比如大家写信时都需要写邮编、地址和姓名，便可以通过这种方式将信邮寄到世界上唯一的那个人手里，填写的邮编，地址和姓名就是一种协议。协议的价值在于世界上所有的浏览器和后台服务器都需要遵循http这些协议，才能正常进行信息的传递。
计算机通信跟人的通信是类似的，也是遵循各种协议的，不同的协议承载着不同的功能。通常，浏览器上网使用的是http或者https协议，从网络分层的角度来讲，这些协议属于应用层协议，建立在传输层之上。传输层跑是什么协议呢？相信大家都非常熟悉，传输层跑的是TCP和UDP协议，再往下就是网络层，网络层上面跑的是IP数据报。每层的功能各不相同，每层的协议也不同，但是一般来讲，越往下层，协议会越少，这样才能化繁为简，从而支持不同的上层协议。传输层协议一般是由操作系统层面支持的，同时还需要跟网络层进行交互（对于物理机来说就是网卡），所以针对我们操作系统之上的程序员来讲，新创造的协议都是应用层协议，因为我们的通信都是在传输层（TCP和UDP）基础之上构建的。

http是应用层协议，也就是说，在界面敲下网址那一刻，实际上浏览器向服务器发送了http协议格式的消息，也叫做http请求。http协议是构建在tcp协议之上的，而tcp是可靠的协议，所以http协议无需考虑可靠性，只管传输就可以了。
http协议比较简单，如下所示：

那么浏览器又是如何组织http请求，并且将信息发送的相应服务器的呢？例如： http://www..com

我们键入的仅仅是服务器域名，但是实际上在网络中我们通信是通过套接字来进行通信的。套接字=IP + 端口，在网络中，IP的作用是用来在网络层进行路由寻址，寻找唯一的主机；端口的作用是用来在这个主机中寻找唯一的进程。总体来说，套接字可以用来在网络中确定唯一主机的唯一进程，所以通过套接字我们可以进行通信。
但是问题是上网通过域名来访问，那么是如何通过域名来确认唯一主机的唯一后台web服务器进程的呢？做一个假设，如果我们可以在互联中提供一个确定的服务，这个服务里面装有域名到套接字的映射，上网的人通过这个服务获取对应域名的套接字，那么这个问题不就解决了。而实际上，DNS服务原理简单来说就是刚才假设的方法，服务商通过提供公共的DNS服务，大家上网时便可以查询到相应域名对应的套接字，通过这个套接字便可以访问确定的服务器了。真正的DNS服务其实更为复杂，分为迭代式查询和递归式查询，两种方式各有优劣，同时，为了性能，DNS服务通常也配有不同级别的缓存，关于DNS的具体实现有兴趣的可以自行查询资料学习。
总结一下，上网时浏览器实际上做了两件事，第一，通过浏览器内置的DNS客户端，向DNS服务器发送请求，获取域名对应套接字；第二，使用套接字发送http请求，获取数据，然后在浏览器端呈现。
另外，DNS服务也需要遵循某种协议才能通信，其协议为DNS协议，其服务固定为53端口，属于应用层协议。DNS英文为DomainNameSystem。其实DNS服务跟电话簿的工作方式一样，因为你没法记得每个人的电话号码，但是很容易记住每个人的名字。

上网前，我们的计算机里面什么都没有，为何键入网址后能在界面显示出各种各样的数据？实际上，数据都来自于后台服务器，所有的数据当然也都存储在后台服务器，浏览器仅仅请求数据。前面讲了，请求数据时，使用套接字加上http请求来获取数据，后台则必定要提供相应的套接字，接收信息，解析http请求，才能正常的返回客户端需要的数据。所以，后台服务器做的工作，第一，绑定套接字，通过该套接字向外提供http服务；第二，解析http请求，根据请求返回响应。

理论上讲，我们可以实现自己的http服务，并且解析不同的http请求，返回响应。但是，作为开发者来讲，重复造轮子是不推荐的，市面上有多种现成框架供我们选择。对于java开发者来讲，就有tomcat或者jetty，其他语言理论上也有类似的框架。tomcat和jetty帮我们做了什么呢？实际上最主要的功能还就是接受http请求，针对不同的请求返回响应，当然，他们也提供了更多的高级特性，比如遵循servlet规范，使人们更高效的开发web应用。

总结一下，上网的实际流程在程序员的角度来看，首先需要通过DNS服务解析域名，获取该域名所在web服务器应用程序的套接字，然后浏览器组装符合http协议的请求，通过套接字发送给web服务器，web服务器解析请求，根据解析结果将需要返回的内容组装符合http协议的响应，浏览器接到响应后，根据http协议解析响应，获取数据，将数据展示在浏览器上。
包含的知识点：DNS协议，HTTP协议，计算机网络知识，后台服务器实现（tomcat/jetty等）。

② web服务器的工作原理及安装配置步骤

一、web服务器的工作原理

1、客户端发送请求

客户端（通过浏览器）和Web服务器建立TCP连接，连接建立以后，向Web服务器发出访问请求（如get）。

2、服务器解析请求

Web服务器对请求按照HTTP协议进行解码来确定进一步的动作，设计的内容有三个要点：方法（GET）、文档（／sample．html）、和浏览器使用的协议（HTTP／1．1）其中方法告诉服务器应完动的动作，GET方法的含义很明显是：服务器应定位、读取文件并将它返回给客户。

3、读取其它信息（非必须步骤）

Web服务器根据需要去读取请求的其它部分。在HTTP／1．1下，客户还应给服务器提供关于它的一些信息。元信息可用来描述浏览器及其能力，以使服务器能据此确定如何返回应答。

4、完成请求的动作

若现在没有错误出现，WWW服务器将执行请求所要求的动作。要获取（GET）一个文档，web服务器在其文档树中搜索请求的文件（／sample．html）。这是由服务器机器上作为操作系统一部分的文件系统完成的。若文件能找到并可正常读取，则服务器将把它返回给客户。

5、关闭文件和网络连接，结束会话。

当文件已被发邮或错误已发出后，web服务器结束整个会话。它关闭打开的的被请求文件，关闭网络端口从而结束网络连接。有关的其它工作则是由客户端来完成的，包括接收数据，并以用户可读的方式呈现出来。这些与服务器无关。

二、web服务器的安装配置过程

以典型的web服务器Tomcat为例，进行安装配置。步骤如下：

1、在tomcat官网上下载tomcat安装版本。

③ 什么是https它和http的主要区别在哪里

一、什么是HTTPS

HTTPS是在HTTP上建立SSL加密层，并对传输数据进行加密，是HTTP协议的安全版。HTTPS主要作用是：

（1）对数据进行加密，并建立一个信息安全通道，来保证传输过程中的数据安全；

（2）对网站服务器进行真实身份认证。

二、什么是HTTP

HTTP是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，是一个客户端和服务器端请求和应答的标准(TCP)，用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。HTTP是采用明文形式进行数据传输，极易被不法分子窃取和篡改。

1、HTTPS是加密传输协议，HTTP是明文传输协议；

2、HTTPS需要用到SSL证书，而HTTP不用；

3、HTTPS比HTTP更加安全，对搜索引擎更友好，利于SEO；

4、 HTTPS标准端口443，HTTP标准端口80；

5、 HTTPS基于传输层，HTTP基于应用层；

6、 HTTPS在浏览器显示绿色安全锁，HTTP没有显示；

总的来说HTTPS比HTTP更加安全，能够有效的保护网站用户的隐私信息安全，这也是为什么现在的HTTPS网站越来越多。

④ 如何用Java实现Web服务器

WEB容器工作原理

市面上的javaweb容器常见的有两种，一种是jetty，一种是tomcat。要想用java实现web容器，首先要知道其工作雹孙原理。

以Tomcat为例，我们通常开发出来的war包，会放在tomcat中的webapp下面，tomcat会自动解压war包。解压完成后，其实就是一个servlet应用！换句话说，我们写的war包中的servlet应用只需要关注业务层面的，处理http等网络链接的事情交给都交给tomcat了，一个请求到达tomcat的流程：

所以其实我们也可以手写一个web容器，只要能接收请求并转发给相应的servlet请求即可。

手写一个小的web容器

整体结构大致如下

1、写一个处理网络请求连接请求实体类、一个和网络请求连接响应实体类

2、写一个容器主类，包括启动枣山监听端口等

3、写容器的凳肆中接口，以及注解相关的url附加类便于让应用servlet

4、写一个app测试servlet，类似tomcat中跑的war包

如果你监听的端口是8888，那么就可以访问localhost:8888/app，就可以测试了

结语

java写web容器，其实没什么难的，简单的写一下了解一下原理即可，真实工作中是不建议自己写的，有很多问题会考虑不周的。关于web容器网上也有很多例子，可以借鉴了解一下。祝你学习愉快。