【WebApi系列】淺談HTTP在WebApi開發中的運用


WebApi系列文章

【01】淺談HTTP在WebApi開發中的運用

【02】聊聊WebApi體系結構

【03】詳解WebApi參數的傳遞

【04】詳解WebApi測試和PostMan

【05】淺談WebApi Cores

【06】詳解WebApi 異常處理

【07】用WebAPI寫個基於EF的CURD

【08】淺談WebAPI身份認證

【09】詳解系列化和模型綁定

【10】淺談WebApi如何配合Mvc有效工作

【11】淺談API Reference

【12】淺談接口在軟件架構中的作用

【13】淺談WebApi和WebService的比較

【14】淺談如何設計一個良好的接口

                                                                     

 


 

一  概述

在Web開發中,HTTP是必不可少的環節,在之前的【ASP.NET MVC系列】中,我們並沒有講解HTTP,並不是因為ASP.NET MVC與http關系不大,而是筆者個人覺得http與WebApi結合起來講解,

效果可能會更好一些,因此,暫且就把“詳解http”作為【WebApi系列】的開篇文章。

1.http是什么?

http是一種基於應用層的一種超文本傳輸協議(HyperText Transfer Protocol)

2.本章主要講解什么?

本章目的就講解:當我們在瀏覽器輸入:http://www.google.com.hk/,瀏覽器給我們呈現Google界面,這個過程發生了什么,我暫且將發生的內容歸於如下幾點:

(1).域名解析

(2).TCP建立連接(三次握手)

(3).TCP通信(傳遞數據)

(4).斷開連接(四次揮手)

基於如上過程,我們將分系一下:

(1)HTTP 請求

(2)HTTP響應

那么,我們先來看看。

HTTP協議定義了瀏覽器怎樣向萬維網服務器請求萬維網文檔,以及服務器怎樣把文檔傳送給瀏覽器,大致工作流程圖如下圖所示。

1.一次TCP連接,需要三個過程:建立連接(三次握手)、傳送數據和釋放連接(四次揮手);

2.http是基於TCP/IP協議的,且在五層模型中的運用層協議;

3.客戶端請求URL,如上圖的http://www.googl.com.hk;

4.服務器會根據客戶端的請求,給予相應的響應(Responce);

 

下面,我們將簡要列舉涉及到的部分關鍵技術,分別如下:

(一)基於TCP/IP

關於網絡傳輸模型,早期大致有四層模型結構和七層模型結構,經過演變,最終將四層模型結構和七層模型結構歸結為五層結構模型。

1.五層結構模型:運用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層和物理層;

2.傳輸協議:基於TCP/IP

3.http協議是基於運用層的協議;

4.五層結構中,從縱向上來說,客戶端是從上往下傳輸,服務端是從下往上接受;

5.五層結構中,從橫向上來說,每一層的協議必須是相同的,至少是相似(一般我們在分析層時,將會橫向上虛擬抽象,屏蔽其他層);

6.運用層支持多種傳輸協議,如http協議,smtp協議,ftp協議等;

7.區分幾個概念:TCP/IP協議,TCP協議和UDP協議

  (1)TCP/IP協議:TCP/IP是一組包括TCP協議和IP協議,UDP(User Datagram Protocol)協議、ICMP(Internet Control Message Protocol)協議和其他一些協議的協議組;

  (2)TCP協議:傳輸層中的傳輸控制協議;

  (3)UDP協議:傳輸層中的數據報問協議;

(二)特點

http協議具有很多優秀的特點,下圖只是簡要的列舉其部分特點。

1.簡單快速:http協議簡單,客戶端向服務器發送請求時,只需傳送請求方法和路徑即可,傳送的內容簡單輕量級,減少傳輸帶寬,速度快;

2.B/S模式:B/S模式(Browse/Server模式),也叫客戶端(Google,firefox,ie)/服務器模式,在Web開發中,基本都是基於B/S模式;

3.無連接:http協議本身是無連接的,雖然http使用了tcp連接,但通信雙方在交換http保溫之前不需要先建立http連接;

4.無狀態:無狀態是指協議對於事務處理沒有記憶能力,也就是說,同一個客戶第二次訪問同一個服務器上的頁面時,服務器的響應與第一次被訪問的相同;

(三)三次握手

每一次TCP連接都需要三個階段:建立連接、傳送數據和釋放連接。三次握手就發生在建立連接階段,其大致流程如下圖所示。

 

1.第一次握手:客戶端請求連接。客戶端向服務器發出請求連接(client向server發送sys=j的包),進入發送請求狀態(syn_sent狀態),並等待服務器確認。

2.第二次握手:服務器接受請求並向客戶端發出確認信息。當服務器收到syn包后,先確認客戶的syn(ack=j+1),同時也需要發布一個syn包(syn=k),即syn+ack包,此時服務器進入syn_recv狀態。

3.第三次握手:建立連接。客戶端收服務器的syn+ack包后,向服務器發棕確認包ack(ack=k+1),當此包發送完畢后,客戶端和服務器就進入了連接狀態(連接成功),完成三次握手;

如上似乎有些抽象,我們舉個打電話的例子:

我們打電話的目的是為了傳遞信息,在打電話前,我們需要先撥通對方的電話且對方應答之后,才能通電話(建立連接),以A,B兩人通電話為例子:

A:撥打B的手機(撥號,撥通后等待B接電話,相當於第一次握手,請求等待狀態);

B:看到A打來的電話(是A才接,確認),接了電話,對A說:您好,老A(向A表明自己是B,相當於第二次握手) ;

A:您好啊,老B(第三次握手);

雙方都問候,表名自己身份后,就可以正式通話了(三次握手結束)。

(四)四次揮手

    TCP連接是全雙工的,因此每個方向都必須單獨進行關閉。當一方完成它的數據發送任務后就能發送一個FIN來終止這個方向的連接,收到一個 FIN只意味着這一方向上沒有數據流動,
一個TCP連接在收到一個FIN后仍能發送數據。首先進行關閉的一方將執行主動關閉,而另一方執行被動關閉。
1.TCP客戶端發送一個FIN,用來關閉客戶到服務器的數據傳送。
2. 服務器收到這個FIN,它發回一個ACK,確認序號為收到的序號加1。和SYN一樣,一個FIN將占用一個序號。
3.服務器關閉客戶端的連接,發送一個FIN給客戶端。
4.客戶端發回ACK報文確認,並將確認序號設置為收到序號加1。

 (五)URI、URL與URN

1.URI、URL和URN定義 

     URI(Uniform Resource Identifier)代表統一資源標識符,標識資源的字符串;

     URL (Uniform Resource Locator)代表統一資源定位符,互聯網上標准資源的地址;

     URN(Uniform Resources Name)代表統一資源名稱,互聯網上資源的名稱;

2. 對URI、URL和URN三者之間解析

    (1)從命名角度,URI標識資源且唯一,URL標識資源地址 ,URN標識資源名稱;

    (2)從數學關系:URI=URL+URN+URL∩URN;很容易看出,URL一定是URI,但URI不一定是URL,同理,URN一定是URI,但URI不一定是URN;

3. URL應具有特點

     (1)  域名便於記憶和拼寫;

     (2)  簡短;

     (3)  便於輸入;

     (4)  可以反映出站點結構;

     (5)  應該是“可破解的”,用戶可以通過移除URL的末尾,進而到達更高層次的信息體系結構;

     (6)  持久、不能改變

4  小結

       通常情況下,URI代表同意資源標識符(Uniform Resource Identifier)。URI是標識了一個資源的字符串。從技術角度看,所有URL都是URI。W3C認為“URL是一個非正式的概念,但它非常有用:

URL是URI的一種類型,它通過表示自身的主要訪問機制來標識資源”,換句話說,URI是某種資源的標識符,而URL則為獲取該資源提供了具體的信息。

       注釋:資源是一個抽象概念,既可以指一個文件,也可以指方法調用的結果或服務器上的一些其他內容。

(六)HTTP幾個關鍵概念

這個比較基礎,學過計算網絡的朋友,都應該知道,這里就不解釋了,大致輪廓圖如下所示。

 

 二  HTTP

(一)http請求

1.http請求一般由三部分構成:<請求行><請求頭><請求體>

(1)請求行:<Method><Request-url><version>
 GET http://localhost:2172/api/Default/GetUserInfo?UserName=Alan_beijing  HTTP1.1
圖解如下:

(2)請求頭:header
Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
Accept-Encoding:gzip, deflate, br
Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.9
Cache-Control:max-age=0
Connection:keep-alive
Host:localhost:2172
Upgrade-Insecure-Requests:1
User-Agent:Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36
(3)請求體:Request-Body
由於本示例使用的是Get請求,Get方法沒有請求體。

2.http請求方法

 

2.1Get

(1)一般由於獲取查詢資源,對應DB中的Select操作,為http請求常用方法 ;(2)該操作對系統來說,是安全的,因為其只查詢而不修改數據;

(3)冥等的,對同一URL多次請求得到的結果應該是相同的;(4)參數在URL中傳遞,而非Rquest-Body中傳遞;

(5)有長度限制,如IE : 2803 ;Firefox:65536 ;Chrome:8182  ; Safari:80000 ; Opera:190000 (6)不安全,因為參數暴露在url中

2.2.Post

(1)一般用於向系統中更新數據,對應DB中的Update操作,為http請求常用方法;(2)參數在Requet-Body中傳遞 ;

(3)相比較Get,較為安全

2.3.Put

(1)一般用於向系統中插入數據(當然,其功能Post也能實現,與Post有很多相似之處),對應DB中的Insert操作;

(2)傳輸內容放在Request-Body中;

(3)不安全,不帶驗證機制,故一般不使用該方法;

2.4.Delete

(1)一般用於向系統中刪除數據,對應DB中的Delete操作;

(2)不帶驗證機制,故不安全;

2.5.Head

(1) 用法與Get一樣,只不過Head只返回Http-Responce頭部信息;

(2)由於Head只返回頭部信息(相對於Get,輕量級),故一般被用於確認URI的有效性,資源更新的日期時間等;

2.6.Patch

(1)部分文檔更改;

2.7.Trace

(1)追蹤路徑,如追蹤一個資源請求中間所經過的代理;(2)回顯服務器收到的請求,主要用於測試或診斷;

2.8.Copy

(1)拷貝指定資源到目標位置;

2.9.Options

(1)一般用來詢問URI支持的方法;(2)查詢服務器的性能

2.10.Link

(1)建立連接關系;

2.11.UnLink

(1)斷開鏈接關系

2.12.Purge

(1)清除;

2.13.PropFind

(1)查看屬性

2.14.View

(1)查看

2.15.Connect

(1)隧道協議連接代理

2.16.Move

(1)將服務器資源移動到目標位置;

2.17.Wrapped

(1)允許客戶端發送封裝過的請求;

2.18.Extension-Method

(1)基於不變協議的前提下,可增加其他方法;

2.19.Lock

(1)加鎖;

2.20.UnLock

(1)解鎖;

 

3.請求頭

現將常用的http請求頭域列於如下。

 

Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
Accept-Encoding:gzip, deflate, br
Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.9
Cache-Control:max-age=0
Connection:keep-alive
Host:localhost:2172
Upgrade-Insecure-Requests:1
User-Agent:Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36

 

(二)http響應

1.http響應一般由三部分構成:<狀態行><響應頭><響應體>;

2.狀態行

2.1 狀態行構成

 狀態行一般由三個部分構成:<協議及其版本><狀態碼><描述>,

HTTP/1.1 200 OK;

2.2 狀態代碼和常見狀態碼

狀態代碼由 3 位數字組成, 表示響應的狀態。

 3.響應頭

關於響應頭,與請求頭原理差不多,這里就不講解了。

Cache-Control:no-cache
Content-Length:123
Content-Type:application/xml; charset=utf-8
Date:Sat, 27 Jan 2018 09:54:22 GMT
Expires:-1
Pragma:no-cache
Server:Microsoft-IIS/10.0
X-AspNet-Version:4.0.30319
X-Powered-By:ASP.NET
X-SourceFiles:=?UTF-8?B?QzpcVXNlcnNcQWxhbl9iZWlqaW5nXHNvdXJjZVxyZXBvc1xIdHRwRGVtb1xIdHRwRGVtb1xhcGlcRGVmYXVsdFxHZXRVc2VySW5mbw==?=

(三)例子

1.用VS2017寫一個WebApi Get,步驟如下:

選擇Web基架

 

 添加WebApi空基架

 修改WebApiConfi.cs路由配置和在控制器Default添加方法GetUserInfo

 

 測試結果

 

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