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本文整理在全栈开发过程中的一些经典协议和常见问题。

TCP/IP协议族

  1. OSI各层都有自己逻辑上的业务，底层暂略
    • 应用层：为应用程序提供服务
    • 表示层：数据格式转换和加密
    • 会话层：建立、维持、管理会话
  2. IP
  3. UDP
  4. TCP
    1. 特殊状态：
      • PSH：表示该数据不等数据包填充满，直接发送
      • URG：不走缓冲区，直接发送
      • RST：第三次握手失败，如果此时接收到数据，则会回复RST，强行断开连接
    2. 异常情况处理
    3. 优化：
      1. 高并发
      2. 端口数量限制
  5. 单播、组播、广播

HTTP

  1. 使用最为广泛的应用层协议之一，建立在TCP上，以协议、地址、端口、路径表示一个HTTP接口
  2. HTTP消息：分为请求Request和反馈Response两种，结构都是头部和正文组成
    1. HTTP头：头的内容是面向行的，固定格式的。下面是请求头的内容格式。
      请求方法 空格 URL 空格 协议版本 回车符CR 换行符LF
      头部字段名 “:” 值 回车符 换行符
      头部字段名 “:” 值 回车符 换行符
      回车符 换行符
      请求数据
    2. HTTP数据体：数据体的内容主要有4种格式，XML、HTML、JSON、Text。但实际上也可以传输纯二进制数据。
  3. 协议相关
    1. XHR（XMLHttpRequest）：虽然名字有XML，但实际上和HTTP数据体支持的格式一样，XML/HTML/JSON/Text等。XHR的出现主要是为了解决数据的异步加载。使得客户端能够在不刷新页面的前提下，向服务器申请数据。但该方式出现较早，设计不够好。
    2. Ajax（Asynchronous JavaScript And XML）：对XHR的一种封装框架。极大的普及了XHR的使用。缺点：没有浏览历史不能回滚，存在跨域问题，对SEO（Search Engine Optimization）不友好，Ajax数据无法被搜索引擎获取。
    3. fetch API：为了解决XHR存在的各种设计上的问题（或者说遗憾）。使用Promise语法，模块化设计，通过数据流处理数据（分块读取，对大数据友好），引入AbortController实现对请求的额外控制（如中止请求）。
    4. Cookie、Token、Session：都是用来协调http协议在实际应用中的无状态设计问题。
      • Cookie：存储于客户端本地文件中的一小段数据（有数量和容量限制），是对HTTP协议的一个扩展。主要组成部分是：键、值、域、路径匹配、过期时间。从设计上来看，一个cookie只能附加在设计的过期时间内，对相同的域，符合路径匹配的请求中。
      • Session：服务器端存储的，逻辑上的会话内容。当一个用户登录，服务器端就产生一个保存会话内容的数据结构。Cookie和Session搭配起来就能实现用户的登录，在线，登出状态的维护。
      • Token：Cookie+Session的方案有一个很大的隐患是CSRF（跨站请求伪造）。因为Cookie是自动填充到请求头中，而且会存储在本地，容易被第三方获取并利用。Token则是更多由用户控制，可以选择在缓存、localStorage、SessionStorage存储（但Token不存在Cookie中），跨域和过期时间也更灵活。服务器对Token进行合法性校验。
  4. 坑：
    1. 二进制数据不建议直接填充到文本类型的数据体中，由于编码问题，不能保证所有的二进制数据得到正确编码（可能被转为一个问号?），对于需要填入到json格式内的二进制数据，可以考虑转为BASE64编码。
  5. 大版本的主要变化
    • 0.9：已过时废弃，该版本在协议报头的行中没有版本，只接受GET方法
    • 1.0（1996）：指定了版本号的正式版本，增加了POST/HEAD方法，支持多媒体等丰富的数据类型、多字符集支持、multi-part发送、权限、缓存、返回码、增加了请求头
    • 1.1（1997）：默认采用持久连接（keep-alive）、增加了对缓存、TCP连接复用、管道pipeline机制（一次发多个HTTP请求）、增加了更多方法PUT/PATCH/OPTIONS/DELETE。仍然有HTTP请求队头堵塞问题。
    • 2（2015）：完整的二进制支持（头部和数据体）、多工和数据流（multiplex，客户端和浏览器都可以同时发送多个请求或回应，而且不用按照顺序一一对应）、server push、头信息压缩
    • 3（标准仍在开发中）：弃用TCP协议，改为使用基于UDP协议的QUIC协议实现
  6. 流水线
    • 非流水线模式
    • 流水线模式
  7. 参考：HTTP协议详解 - 知乎、阮一峰：Fetch API 教程

流式

  1. 文本
    1. websocket
    2. socket.io：低延迟、双向的客户端、服务端通信。

编码

文字编码

  1. 编码处理情况
    1. 代码
    2. 编译器
    3. 传输
    4. 展示
      1. 前端
      2. Qt
    5. 数据库
      1. mysql
    6. 操作系统
      1. Linux：$LANG
  2. 常见编码：
    1. UTF
    2. GBK

多媒体编码

  1. BASE64

条形码&二维码

  1. 二维码
    1. 起源
    2. 基本原理
    3. 各版本

RESTful

  1. 概述：RESTFUL结构风格是互联网中HTTP接口经常采用的一种接口设计风格
  2. 关键词：
    • 路径：又称为终点（Endpoint），restful架构中认为一个路径代表一种资源，因此路径中不应出现动词
    • http方法：代表对指定路径进行的操作
    • IETF：国际互联网工程任务组Internet Engineering Task Force，公开性质的民间国际团体
  3. 常用方法
    1. GET：对应select
    2. PUT：对应update、insert
    3. POST：对应create
  4. 其他方法
    1. HEAD
    2. DELETE
    3. OPTIONS
    4. CONNECT
    5. PATCH
    6. TRACE
  5. 常见状态码
    码值 英文名称 具体含义
    200 OK 服务器成功返回请求数据
    201 Created 常用于POST、PUT请求已成功，资源已保存
    202 Accepted 服务器已经接收到请求，但不保证处理状态
    204 No Content 服务器已经处理请求，但没有什么可以内容需要反馈，也不需要刷新页面
    205 Reset Content 服务器已经处理请求，客户端需要刷新相关页面
    206 Partial Content 当客户端标头中使用Range来请求范围数据时，使用此响应返回对应的范围数据
    400 Bad Request 客户端请求有误，服务器不会处理
    401 Unauthorized 实际是unauthenticated，意味着客户端未能认证自己的身份
    403 Forbidden 客户认证了身份，但是不具备该请求所需的权限
    404 Not Found 资源不存在，或者不便于向客户端公开
    405 Method Not Allowed 该资源不支持该方法
    408 Request Timeout 由服务器在空闲链接上发送，代表因客户端长期无请求，服务器将关闭连接
    409 Conflict 代表此请求和服务器上的资源状态相冲突
    413 Payload Too Large 请求实体大于服务器限制
    414 URI Too Long URI长于服务器要求
    415 Unsupported Media Type 不支持的媒体类型
    429 Too Many Requests 用户在给定时间内发送了太多请求（限流）
    500 Internal Server Error 服务器内部错误
    501 Not Implemented 不支持的请求方法，除了GET/HEAD是必须实现的，其他方法都可以返回501
    502 Bad Gateway 网关/代理服务器从上游服务器得到了错误的响应
    503 Service Unavailable 服务器未准备好
    504 Gateway Timeout 网关超时
    511 Network Authentication Required 由控制网络访问的拦截代理服务器生成，提示客户端需要验证

注1：HTTP响应码大致分为1xx（信息响应）、2xx（成功响应）、3xx（重定向消息）、4xx（客户端错误）、5xx（服务器错误） 注2：纠结是否仅使用标准HTTP响应码没有太大意义，以双方约定为主，实际上很多时候使用标准响应码反而会束缚住业务需求 注3：511常用于各类网络接入时，网络服务商提示客户端进行登录网络的身份验证

  1. HTTP扩展内容：
    • WebDAV：Web Distributed Authoring and Versioning，是一种允许客户端远程更新服务器内容的扩展，常用于实现增删改网页元数据（作者、创建时间）、复制移动网页、锁定文档禁止多人编辑等。
    • CalDAV：WebDAV的日历扩展
    • CardDAV：WebDAV的通讯录同步扩展

参考