网络编程（5）计算机网络基础（包含cookie/session/token）

计算机网络基础

http（超文本传输协议）是一个基于请求与响应模式的、无状态的、应用层的协议。有状态的话，会占用服务器的资源

一、DNS域名解析

我们在浏览器输入网址，其实就是要向服务器请求我们想要的页面内容，所有浏览器首先要确认的是域名所对应的服务器在哪里。将域名解析成对应的服务器ip地址这项工作，是由DNS服务器来完成的。

客户端收到你输入的域名地址后，它首先去找本地的hosts文件，检查在该文件中是否有相同的域名、IP对应关系，如果有，则想起它ip地址发送请求，如果没有，再去找DNS服务器。一般用户很少去编辑修改hosts文件。hosts文件的默认路径：c:\windows\system32\drivers\etc\hosts

二、建立TCP连接

三次握手：

客户端发送一个带有SYN标志的数据包给服务端，服务端收到后，回传一个带有SYN/ACK标志的数据包以示传达确认信息，最后客户端再回传一个带ACK标志的数据包，代表握手结束，连接成功。

上图也可以这么理解：

客户端：“你好，在家不，有你快递。”

服务端：“在的，送来就行。”

客户端：“好嘞。”

三、发送http请求

与服务器建立了连接后，就可以向服务器发起请求了。请求结构如下：

四、服务器处理请求

服务器端收到请求后的由web服务器（准确说应该是http服务器）处理请求，诸如apache、Nginx、IIS等。web服务器解析用户请求，知道了需要调度哪些资源文件，再通过响应的这些资源文件处理用户请求和参数，并调用数据库信息，最后将结果通过web服务器返回给浏览器客户端。

五、返回响应结果

在http里，有请求就会有响应，哪怕是错误信息。响应报文的组成结构：

在响应结果中都会有一个HTTP状态码，比如我们熟知的200、301、404、500等。通过这个状态码我们可以知道服务器端的处理是否正常，并能了解具体的错误。

六、关闭TCP连接

为了避免服务器与客户端双方的资源占用损耗，当双方没有请求或响应传递时，任意一方都可以发起关闭请求。与创建TCP连接的3次握手类似，关闭TCP连接，需要4次握手。

4次挥手：

上图可以这么理解：

客户端：“兄弟，我这边没数据要传了，咱关闭连接吧。”

服务端：“收到，我看看我这边有木有数据了。”

服务端：“兄弟，我这边也没数据要传你了，咱可以接了。”

客户端：“好关闭连嘞。”

为什么要保持长连接？

因为不可能每次请求都要进行三次握手和四次挥手，这样太费时间，效率不高。

Keep-Alive：使客户端到服务器端的连接持续有效，当出现对服务器的后继请求时，Keep-Alive功能避免了建立或者重新建立连接。Web服务器，基本上都支持HTTP Keep-Alive。

七、浏览器解析HTML

准确地说，浏览器需要加载解析的不仅仅是HTML，还包括CSS、JS。以及还要加载图片、视频等其他媒体资源。

浏览器通过解析HTML，生成DOM树，解析CSS，生成CSS规则树，然后通过DOM树和CSS规则树生成渲染树。渲染树与DOM树不同，渲染树中并没有head、display为none等不必显示的节点。

要注意的是，浏览器的解析过程并非是串连进行的，比如在解析CSS的同时，可以继续加载解析HTML，但在解析执行JS脚本时，会停止解析后续HTML，这就会出现阻塞问题，关于S阻塞相关问题，这里不过多阐述后面会单独开篇讲解。

八、浏览器布局渣染

根据渲染树布局，计算CSS样式，即每个节点在页面中的大小和位置等几何信息。HTML默认是流式布局的，CSS和js会打破这种布局，改变DOM的外观样式以及大小和位置。这时就要提到两个重要概念：replaint和reflow。

replaint：屏幕的一部分重画，不影响整体布局，比如某个CSS的背景色变了，但元素的几何尺寸和位置不变。

reflow：意味着元件的几何尺寸变了，我们需要重新验证并计算渲染树。是渲染树的一部分或全部发生了变化。这就是Reflow，或是Layout。

补充

DNS（Domain Name System）服务是和HTTP协议一样位于应用层的协议。它提供域名到IP地址之间的解析服务。

计算机既可以被赋予IP地址，也可以被赋予主机名和域名。比如www.hackr.jp。

用户通常使用主机名或域名来访问对方的计算机，而不是直接通过IP地址访问。因为与IP地址的一组纯数字相比，用字母配合数字的表示形式来指定计算机名更符合人类的记忆习惯。

建立HTTP连接

浏览器解析URL拿到协议，IP和端口后，通过TCP与对应服务器建立连接，这个过程称为3次握手，如下图，SYN，ACK 表示存放在TCP的标志位

第一次握手： 首先客户端发起请求，带着SYN=1，表示我想要创建连接

第二次握手： 服务器收到请求后，告诉客户端：我收到了，回复 ACK=1，此时标识位就变为 SYN=1，ACK=1

第三次握手： 到第2步服务器回复时，理论上就已经创建连接成功了，但为了防止意外，客户端又做了一次确认，

告诉服务器我收到你的回复啦，此时只用发送ACK=1标志位就可也了

到此HTTP连接成功！！！

断开HTTP连接

HTTP建立连接时只能由客户端发起，而断开时可以由客户端和服务器端任意一方发起

第一次挥手：主机A(可以为客户端或服务器端)向主机B发送一个FIN标志位，表示我没事做了请求关闭连接

第二次挥手：主机B收到FIN后，向主机A发送一个ACK回复，表示我也没数据发送了，可以关闭连接

第三次挥手：因为连接是双向的，此时主机B也会向主机A发送FIN标志位，请求客户端关闭连接

第四次挥手：主机A收到主机B发送的FIN后，向主机B发送ACK回复，此时主机B收到后会关闭连接，

主机A在长时间等不到主机B的回复后，自己也就关闭了连接

以上就是整个HTTP请求的全过程了，专业术语描述的不够准确，能理解过程就好了！！！

cookie和session的用途

要知道我们访问网站都是通过HTTP协议或HTTPS协议来完成的，HTTP协议它本身是无状态的协议（即：服务器无法分辨哪些请求是来源于同个客户）。而业务层面会涉及到客户端与服务器端的交互（同网站下多个页面间能共享数据），此时服务器端必须要保持会话状态，这样才能进行用户身份的鉴别。

由于HTTP无状态的特性，如果要实话客户端和服务器端的会话保持，那就需要其它机制来实现，于是Cookie和Session应运而生。

cookie主要是网站用于在浏览器临时存放的数据，包括浏览器缓存数据以及服务器设定的一些数据，主要存放在浏览器端。
session主要用于保存会话数据，一般存储在服务器端，同时每一条session对应一个sessionID，sessionID是存放在浏览器的cookie中。

传统上的会话登陆和鉴权主要用session加cookie实现，随着分布式系统的快速演进，尤其是微服务的应用，token+cookie的授权访问机制得到亲睐，通常在用户登录后，服务器生成访问令牌(Access token)，浏览器存储cookie中，在每次请求资源时都会在请求头中带上token，用于服务器授权访问使用。

通常情况下，Session和Cookie是搭配在一起使用的。

Token机制其实和Cookie机制极其相似，主要有以下流程：

1、用户登录进行身份认证，认证成功后服务器端生成Token返回给客户端；
2、客户端接收到Token后保存在客户端（可保存在Cookie、LocalStorage、SessionStorage中）；
3、客户端再次请求服务器端时，将Token作为请求头放入Headers中；
4、服务器端接收请求头中的Token，将用户参数按照既定规则再进行一次签名，两次签名若一致则认为成功，反之数据存在篡改请求失败。

小结：

（机制都是一样的，保存的地方不一样）

cookie：保存在浏览器中，有大小限制，有状态；用cookie的话，直接添加cookie管理器

session：保存在服务器中，服务器有资源开销；

Token：客户端可以将Token保存到任何地方，无限制，无状态，利于分布式部署。用token的话，就用关联

cookie session token 登录是有 有效期的，可以问开发，token有效期是多少

cookie：保存在浏览器中是有大小限制、时间限制的。（用来保持登录状态）

session流程：

token：客户端可以将token保存到任何地方，无限制，无状态，利于分布式部署