【WebApi系列】淺談HTTP在WebApi開發中的運用

【01】淺談HTTP在WebApi開發中的運用【02】聊聊WebApi體繫結構【03】詳解WebApi如何傳遞參數【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W ...

WebApi系列文章

【01】淺談HTTP在WebApi開發中的運用

【02】聊聊WebApi體繫結構

【03】詳解WebApi如何傳遞參數

【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】淺談介面在軟體架構中的作用

【13】淺談WebApi和WebService的比較

【14】淺談如何設計一個良好的介面

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關係不大，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是什麼？

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

2.本章主要講解什麼？

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，這個過程發生了什麼，我暫且將發生的內容歸於如下幾點：

(1).功能變數名稱解析

(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

那麼，我們先來看看。

HTTP協議定義了瀏覽器怎樣向萬維網伺服器請求萬維網文檔，以及伺服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.伺服器會根據客戶端的請求，給予相應的響應(Responce);

下麵，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

關於網路傳輸模型，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、網路層、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，客戶端向伺服器發送請求時，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)/伺服器模式，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伺服器上的頁面時，伺服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。客戶端向伺服器發出請求連接(client向server發送sys=j的包)，進入發送請求狀態(syn_sent狀態)，並等待伺服器確認。

2.第二次握手：伺服器接受請求並向客戶端發出確認信息。當伺服器收到syn包後，先確認客戶的syn(ack=j+1),同時也需要發佈一個syn包(syn=k),即syn+ack包，此時伺服器進入syn_recv狀態。

3.第三次握手：建立連接。客戶端收伺服器的syn+ack包後，向伺服器發棕確認包ack(ack=k+1),當此包發送完畢後，客戶端和伺服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後，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，撥通後等待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，表名自己身份後，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後就能發送一個FIN來終止這個方向的連接，收到一個 FIN只意味著這一方向上沒有數據流動，一個TCP連接在收到一個FIN後仍能發送數據。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，用來關閉客戶到伺服器的數據傳送。 2. 伺服器收到這個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.伺服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，標識資源的字元串；

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

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)從數學關係：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) 功能變數名稱便於記憶和拼寫；

(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繫結構；

(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元串。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。

註釋：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伺服器上的一些其他內容。

（六）HTTP幾個關鍵概念

這個比較基礎，學過計算網路的朋友，都應該知道，這裡就不解釋了，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)回顯伺服器收到的請求，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)查詢伺服器的性能

2.10.Link

(1)建立連接關係;

2.11.UnLink

(1)斷開鏈接關係

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)將伺服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，這裡就不講解了。

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