2016 January 28 网络

网络篇一:网络基础

  1. 为什么学习网络编程?
    1. 网络编程是一种实时更新应用数据的常用手段

基本概念

  1. 在网络编程中，有几个必须掌握的基本概念
    1. 客户端（Client）：移动应用（iOS、android等应用）
    2. 服务器（Server）：为客户端提供服务、提供数据、提供资源的机器
    3. 请求（Request）：客户端向服务器索取数据的一种行为
    4. 响应（Response）：服务器对客户端的请求做出的反应，一般指返回数据给客户端

  2. 作为移动开发工程师，主要的精力都是放在客户端开发

    图1

  3. 服务器
    1. 服务器常用的开发语言: java/php/.net/node.js
    2. 按照软件开发阶段来分，服务器可以大致分为2种
      1. 远程服务器
        1. 别名：外网服务器、正式服务器
        2. 使用阶段：应用上线后使用的服务器
        3. 使用人群：供全体用户使用
        4. 速度：取决于服务器的性能、用户的网速
      2. 本地服务器
        1. 别名：内网服务器、测试服务器
        2. 使用阶段：应用处于开发、测试阶段使用的服务器
        3. 使用人群：仅供公司内部的开发人员、测试人员使用
        4. 速度：由于是局域网，所以速度飞快，有助于提高开发测试效率
    3. 服务器的基本概念
      1. 分3类:项目/服务器环境/DNS解析器
      2. 项目就是你的代码,写完打包成war,这是java项目,然后上传到服务器里的tomcat里，就能访问了
      3. 这时候只能IP访问，但是你把域名和IP绑定后，就能域名访问了
        1. 常见的IP访问样式:http://172.16.15.42:8080/yihuxi/v2.1/user/patients
          1. http://: 是协议类型
          2. 172.16.15.42 :是主机地址,也是这台主机的IP地址
          3. :8080: 端口号,这台主机上的那个应用进程
          4. /yihuxi/v2.1/user/patients: 资源路径
        2. 常见的域名访问样式: https://api.xyjtech.com/yihuxi/v2.1/user/patients
          1. https://: 是协议类型
          2. api.xyjtech.com: 通过中间服务器,映射成:172.16.15.42:8080
          3. /yihuxi/v2.1/user/patients: 资源路径
      4. 意思就是一个中间服务器，他存着域名和服务器IP的映射
      5. 直接访问服务器IP ,有个DNS解析器，把你的请求最终最终指向服务器的IP地址了
      6. 服务器也是两个概念
        1. 硬件服务器就是指你的工程运行的真实机器,比如你的电脑，或者阿里云上的电脑,然后这个服务器上需要装服务器的运行环境,譬如tomcat
        2. 软件服务器:你写的java项目
      7. 结构:硬件+软件+你的工程代码
      8. 为何要放在别人的服务器(硬件)上?
        1. 咱们的家用电脑没有公网IP
        2. 只有商用宽带才能有固定公网IP
      9. 既然使用域名还得解析那么麻烦,为何还要用域名呢?
        1. 保持对外的稳定,当更换服务器后,只需要域名解析到新的地址就可以
        2. 有一些是不想直接对外暴露,就用代理去转发
          1. 比如:APP调用服务器的一个接口,接口地址:pc.xyjtech.com/login,pc.xyjtech.com的实际IP是101.201.116.172:80;使用代理,我可能实际转发给了101.201.116.173:8080端口,只是对外统一由pc.xyjtech.com接收

HTTP

  1. 如何找到服务器?
    1. 网络中部署着各种各样的服务器，比如腾讯的服务器、百度的服务器,那么问题来了,客户端如何找到想要连接的服务器?
    2. 客户端通过URL找到想要连接的服务器
  2. URL
    1. 什么是URL?
      1. URL的全称是Uniform Resource Locator（统一资源定位符）
      2. 说白了就是用来找资源的
      3. 通过1个URL，能找到互联网上唯一的1个资源
      4. URL就是资源的地址、位置，互联网上的每个资源都有一个唯一的URL
      5. URL的基本格式 = 协议://主机地址/路径(例如: http://202.108.22.5/img/bdlogo.gif)
      6. 协议：不同的协议，代表着不同的资源查找方式、资源传输方式
      7. 主机地址：存放资源的主机（服务器）的IP地址（域名)
      8. 路径：资源在主机（服务器）中的具体位置
    2. URL中常见的协议
      1. HTTP
        1. 超文本传输协议，访问的是远程的网络资源，格式是:http://
        2. http协议是在网络开发中最常用的协议
      2. file
        1. 访问的是本地计算机上的资源，格式是:file://（不用加主机地址）
      3. mailto
        1. 访问的是电子邮件地址，格式是:mailto:
      4. FTP
        1. 访问的是共享主机的文件资源，格式是:ftp://
  3. HTTP
    1. HTTP协议的简介
      1. 不管是移动客户端还是PC端，访问远程的网络资源经常使用HTTP协议
      2. 客户端该传什么格式的数据给服务器？服务器才能看懂?服务器该返回什么格式的数据给客户端？客户端才能看懂?两边要怎样传输数据才能有效沟通？
      3. 这就属于网络通信的应用层了,即我给对方写信,应该用哪种格式,对方回信应该用那种格式才能两方都看的懂呢?这就出现了HTTP协议的作用
      4. HTTP协议的作用
        1. HTTP的全称是Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议
        2. 规定客户端和服务器之间的数据传输格式
        3. 让客户端和服务器能有效地进行数据沟通
      5. 应用层有那么多协议,为何选择HTTP(即特点)?
        1. 简单快速:因为HTTP协议简单，所以HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快
        2. 灵活: HTTP允许传输各种各样的数据
        3. HTTP 0.9和1.0使用非持续连接: 限制每次连接只处理一个请求，服务器对客户端的请求做出响应后，马上断开连接，这种方式可以节省传输时间
      6. HTTP的基本通信过程
        1. 要想使用HTTP协议向服务器索取数据，得先了解HTTP的通信过程
        2. 完整的http通信可以分为2大步骤
          1. 请求：客户端向服务器索要数据
          2. 响应：服务器返回客户端相应的数据
        3. 客户端开发主要是如何发送请求和如何解析服务器返回的数据
    2. 发送HTTP请求的方法
      1. 在HTTP/1.1协议中，定义了8种发送http请求的方法
        1. GET、POST、OPTIONS、HEAD、PUT、DELETE、TRACE、CONNECT、PATCH
      2. 根据HTTP协议的设计初衷，不同的方法对资源有不同的操作方式
        1. PUT ：增
        2. DELETE ：删
        3. POST：改
        4. GET：查
      3. 最常用的是GET和POST（实际上GET和POST都能办到增删改查）
      4. 要想使用GET和POST请求跟服务器进行交互，得先了解一个概念
        1. 参数: 就是传递给服务器的具体数据，比如登录时的帐号、密码
    3. GET和POST对比
      1. GET和POST的主要区别表现在数据传递上
      2. GET
        1. 在请求URL后面以?的形式跟上发给服务器的参数，多个参数之间用&隔开，比如http://ww.test.com/login?username=123&pwd=234&type=JSON
        2. 由于浏览器和服务器对URL长度有限制，因此在URL后面附带的参数是有限制的，通常不能超过1KB
      3. POST
        1. 发给服务器的参数全部放在请求体中
        2. 理论上，POST传递的数据量没有限制（具体还得看服务器的处理能力）
    4. GET和POST的选择
      1. 如果要传递大量数据，比如文件上传，只能用POST请求
      2. GET的安全性比POST要差些，如果包含机密\敏感信息，建议用POST
      3. 如果仅仅是索取数据（数据查询），建议使用GET
      4. 如果是增加、修改、删除数据，建议使用POST
    5. iOS中发送HTTP请求的方案
      1. 在iOS中，常见的发送HTTP请求的方案有
        1. 苹果原生（自带)
          1. NSURLConnection：用法简单，最古老最经典最直接的一种方案(03年出来的)【坑比较多:大文件下载需要自己处理内存】
          2. NSURLSession：功能比NSURLConnection更加强大，苹果目前比较推荐使用这种技术【2013推出，iOS7开始出的技术】
          3. CFNetwork：NSURL*的底层，纯C语言
        2. 第三方框架
          1. AFNetworking：简单易用，提供了基本够用的常用功能，维护和使用者多
      2. 为了提高开发效率，企业开发用的基本是第三方框架
    6. HTTP通信过程(格式)
      1. 请求
        1. HTTP协议规定：1个完整的由客户端发给服务器的HTTP请求中包含以下内容
          1. 请求头：包含了对客户端的环境描述、客户端请求信息等
            1. GET /minion.png HTTP/1.1 : // 包含了请求方法、请求资源路径、HTTP协议版本
            2. Host: 120.25.226.186:32812 // 客户端想访问的服务器主机地址
            3. User-Agent: Mozilla/5.0 // 客户端的类型，客户端的软件环境
            4. Accept: text/html, */* // 客户端所能接收的数据类型
            5. Accept-Language: zh-cn // 客户端的语言环境
            6. Accept-Encoding: gzip // 客户端支持的数据压缩格式
          2. 请求体：客户端发给服务器的具体数据，比如文件数据(POST请求才会有,请求体)
      2. 响应
        1. 客户端向服务器发送请求，服务器应当做出响应，即返回数据给客户端
        2. HTTP协议规定：1个完整的HTTP响应中包含以下内容
        3. 响应头：包含了对服务器的描述、对返回数据的描述
          1. HTTP/1.1 200 OK // 包含了HTTP协议版本、状态码、状态英文名称
          2. Server: Apache-Coyote/1.1 // 服务器的类型
          3. Content-Type: image/jpeg // 返回数据的类型
          4. Content-Length: 56811 // 返回数据的长度
          5. Date: Mon, 23 Jun 2014 12:54:52 GMT // 响应的时间
        4. 响应体：服务器返回给客户端的具体数据，比如文件数据
      3. 常见响应状态码
        1. 200 OK 请求成功
        2. 400 Bad Request 客户端请求的语法错误，服务器无法解析
        3. 404 Not Found 服务器无法根据客户端的请求找到资源
        4. 500 Internal Server Error 服务器内部错误，无法完成请求

HTTPS

  1. HTTPS（全称：Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer）
  2. https == HTTP + ssl(secure socket layer，安全套接字层)
  3. 是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL（本质就是混合密码）
  4. 服务器内部受保护空间有一个安全证书,一旦客户端发送https请求,不是立刻返回数据给客户端,而是首先将这个证书传递给客户端
  5. 客户端要选择是否安装,客户端安装以后,客户端与服务器通道的所有数据都在这个证书内部进行,都通过这个证书进行加密的,此时就是一个安全通道
  6. 原理: 客户端发送的数据先通过公钥加密,服务器内部有一个私钥,拿到客户端加密后的数据然后通过私钥解密.
  7. 即使黑客拦截到通道中的数据,没有私钥,也无法进行解密
  8. 为何一般点击https的网页时,没有看到提示安装证书?
    1. 以前安装过
    2. 一些大的网站是可以强制安装的.

    图1

  9. HTTPS和HTTP的区别主要为以下四点：
    1. https协议需要到ca申请证书，一般免费证书很少，需要交费。
    2. http是超文本传输协议，信息是明文传输，https 则是具有安全性的ssl加密传输协议。
    3. 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。
    4. http的连接很简单，是无状态的；HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全
  10. SSL
    1. SSL层介于应用层和TCP层之间.应用层数据不再直接传送给传输层,而是传递给SSL层,SSL层对收到的数据进行加密,并增加自己的SSL头
    2. 如下图 图1

iOS中如何发送https的请求?

  1. 我们知道在手机上不可能弹出一个框让我们安装证书,那怎么办呢?手机上是自动安装证书的.
  2. iOS中的代码处理如下:

    1. 项目plist添加安全配置

       <key>NSAppTransportSecurity</key>
 	<dict>
 		<key>NSAllowsArbitraryLoads</key>
 		<true/>
 	</dict>

    2. 代码如下:(直接使用AFN已经封装好了)

      1. 如果不做证书代码处理,像一些大型的网站是没问题的,他是强制安装,但是一些小型的没有购买CA证书,私签的,是获取不到数据的.
     #import "ViewController.h"
 @interface ViewController () <NSURLSessionTaskDelegate>
 @end
    
 @implementation ViewController
    
 - (void)viewDidLoad {
     [super viewDidLoad];
     //设置代理:监控网络请求过程
     NSURLSession *session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:[NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration] delegate:self delegateQueue:[[NSOperationQueue alloc] init]];
     //发送https请求
     NSURLSessionDataTask *task = [session dataTaskWithURL:[NSURL URLWithString:@"https://www.apple.com/"] completionHandler:^(NSData *data, NSURLResponse *response, NSError *error) {
         NSLog(@"%@", [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding]);
     }];
        
     [task resume];
 }
    
 #pragma mark - <NSURLSessionTaskDelegate>
 //在这个方法中对服务器返回的证书证书进行处理
 //AFN中在这个方法中对证书的处理已经封装好了,
 //如果不做证书处理,有些网站的https不能返回数据.
 /**
  * challenge ： 挑战、质询  授权质问
  * completionHandler : 通过调用这个block，来告诉URLSession要不要接收这个证书
  这个block有两个参数:
     1. NSURLSessionAuthChallengeDisposition ： 如何处理这个安全证书
          1. NSURLSessionAuthChallengeUseCredential : 使用这个安全证书
          2. NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling : 优先使用默认处理(默认忽略)
          3. NSURLSessionAuthChallengeCancelAuthenticationChallenge: 取消这个授权质问(取消这个https请求)
          4. NSURLSessionAuthChallengeRejectProtectionSpace: 拒绝安全空间
     2.NSURLCredential ：安全证书
  */
 - (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didReceiveChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge completionHandler:(void (^)(NSURLSessionAuthChallengeDisposition, NSURLCredential *))completionHandler
 {
        
     //如果公司的https请求,没法返回数据,写上下面两段即可.
     // 根据服务器的信任信息创建证书对象
     //证书在受保护空间中: challenge.protectionSpace.serverTrust
     //    NSURLCredential *crdential = [NSURLCredential credentialForTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust];
        
     // 利用这个block说明使用这个证书
     //    if (completionHandler) {
     //        completionHandler(NSURLSessionAuthChallengeUseCredential, crdential);
     //    }
        
     // 如果不是服务器信任类型的证书，直接返回
     //challenge.protectionSpace.authenticationMethod :拿到受保护空间的中授权方法
     //NSURLAuthenticationMethodServerTrust : 这种证书的类型是服务器发送给客户端证书,客户端点击信任类型的证书,即服务器信任类型的证书
     if (![challenge.protectionSpace.authenticationMethod isEqualToString:NSURLAuthenticationMethodServerTrust]) return;
     !completionHandler ? : completionHandler(NSURLSessionAuthChallengeUseCredential, challenge.proposedCredential);
 }
    
 @end

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