2023/2/41第1章Web基礎2023/2/42主要內容1.1Internet與萬維網1.2Web及其工作原理1.3概念及術語1.4Web相關技術1.5Web發展趨勢2023/2/431.1Internet與萬維網Internet的產生阿帕網（ARPANet），萌芽一個沒有中央控制節點的計算機網絡，1969TCP/IP協議研究成功，計算機互聯的主要障礙被解決，1974互聯網的誕生ARPANet被分成兩部分，一部分作為軍用，稱為MILnet，另一部分作為民用，ARPANet開始從一個實驗型網絡向實用型網絡轉變，從而成為全球Internet正式誕生的標志。1982發展階段Internet的提出、研究和試驗階段，1969~1984Internet的實用發展階段，1984~1992商業化發展階段，1992~2003Web2.0，2003以后,web2.0的本質就是互動Web3.0，未來的Web。2023/2/441.2Web及其工作原理1.2.1什么是Web？1.2.2Web的工作原理1.2.3Web服務器1.2.4Web瀏覽器2023/2/451.2.1什么是Web?(1)什么是Web？互聯網={所有上網的主機}各種服務器，如：Web服務，FTP服務器，Email服務器，NNTP服務器，應用服務器，etc.客戶機WWW={Web服務器，Web客戶機}Web服務器網絡操作系統Web服務組件，如Apache/Tomcat，IISWeb客戶機Web瀏覽器，如IE，Mahton，Firefox2023/2/461.2.1什么是Web?(2)構成三層結構客戶端Web瀏覽器Web服務器數據庫服務器互聯網優點具有良好的開放性，利用單一的訪問點，用戶可以在任何地點使用系統；用戶可以跨平臺以相同的瀏覽器界面訪問系統；因為在客戶端只需要安裝瀏覽器，基本上取消了客戶端的維護工作，有效的減少了整個系統的運行和維護成本。跨越了局域網的限制，將應用分步到互聯網2023/2/471.2.2Web的工作原理Web的工作原理1）在瀏覽器地址欄中，用戶輸入要訪問的網頁網址URL2）Web服務器根據URL中指定的網址、路徑和網頁文件，調出相應的HTML、XML文檔或Jsp、Asp文件3）根據文檔類型，Web服務器決定是否執行文檔中的服務器腳本程序，還是直接將網頁文件傳送到客戶端。4）瀏覽器顯示下載的文檔，即網頁

2023/2/481.2.3Web服務器Web服務器Web服務器計算機安裝網絡操作系統安裝Web服務程序Web服務程序接受客戶端（瀏覽器）的HTTP訪問產品Windows服務器中的IISApache+Tomcat2023/2/491.2.4Web瀏覽器Web瀏覽器HTML或XML文檔閱讀器符合HTML規范，標記腳本程序內置腳本程序引擎，解釋執行客戶端腳本程序Web瀏覽器產品IE,Maxthon（傲游），Firefox（火狐貍），Opera等2023/2/4101.3概念及術語(1)1）網站（WebSite）概念網站又稱Web站點，是Internet中提供信息服務的機構，這些機構的計算機連接到Internet中，向用戶提供Web服務。技術一個Web站點是由一個主目錄和主目錄下的文件夾和大量的網頁文件構成的，這些網頁文件通過超鏈接連接在一起，形成特定的應用邏輯，構成一個特定的Web應用。網站又成為Web應用（WebApplication），基于B/S架構的計算機軟件。2023/2/4111.3概念及術語(2)2）超文本（Hypertext）超文本是一種文本顯示與連接技術，可以對文本中的有關詞匯或句子建立鏈接（即超鏈接），使其指向其他段落、文本或鏈接到其他文檔。當超文本顯示時，建立了鏈接的文本、圖片通常以下劃線、高亮等不同的方式顯示，來表明這些文本或圖片對應一個超鏈接。3）超級鏈接（Hyperlink）Web頁中當用戶單擊它時可以轉到其他Web頁或當前頁面的其他地方的文字、圖片等對象2023/2/4121.3概念及術語(3)4）Web頁（Webpage）Web頁是指Web服務器上的一個個超文本文件，或者是它們在瀏覽器上的顯示屏幕。5）主頁（Homepage）用戶在Web服務器上看到的第一個Web頁首頁中往往列出了網站的信息目錄，或指向其他站點的超鏈接，主頁是一個網站的入口。2023/2/4131.3概念及術語(4)6）統一資源定位器URL（UniformResourceLocator）

信息資源類型：//網址：端口號/文件路徑/文件名？參數表網址端口號文件路徑文件名參數表2023/2/4141.3概念及術語(5)7）端口（port）端口的分類按協議類型劃分，端口可以分為TCP、UDP、IP和ICMP（Internet控制消息協議）等。其中TCP端口和UDP端口是最常見端口類型。按照端口號分布劃分，端口分為知名端口（Well-KnownPorts）和動態端口（DynamicPorts）兩部分。知名端口范圍從0到1023，這些端口號一般固定分配給一些知名的公共服務。21端口--FTP服務25端口--SMTP服務80端口--HTTP服務135端口-RPC（遠程過程調用）服務等動態端口范圍從1024到655352023/2/4151.4Web相關技術(1)1.4.1計算模式與程序設計模式的演變單機運行與集中式計算模式客戶/服務器（C/S）計算模式瀏覽器/服務器（B/S）計算模式1.4.2Java技術1.4.3XML技術1.4.4Web服務1.4.5基于SOA的軟件設計模式2023/2/4161.4.1計算模式與程序設計模式的演變單機運行與集中式計算模式客戶/服務器（C/S）計算模式瀏覽器/服務器（B/S）計算模式2023/2/417單機運行與集中式計算模式集中式計算計算所需要的數據和程序都是集中在一臺計算機上進行的，稱為集中式計算，20世紀60、70年代

隨著網絡的發展，這種集中式計算往往形成一種由大型機和多個與之相連的終端組成的網絡結構，形成主機－終端計算機網絡20世紀50年代初，美國軍方建立的一個半自動地面防空系統，簡稱SAGE。在SAGE系統中，警戒雷達將天空中飛機目標的方位，距離和高度等信息通過雷達錄取設備自動錄取下來，并轉換成二進制的數字信號；然后通過數據通信設備傳送到北美防空司令部的信息處理中心，以計算飛機的飛行航向、飛行速度和飛行的瞬時位置。SAGE系統于1951年由美國麻省理工學院林肯實驗室開始為美國空軍設計，1963年建成。特點安全性好、可靠性高、計算能力和數據存儲能力強以及系統維護和管理的費用較低等優點大型機的初始投資較大、可移植性差、資源利用率低以及網絡負載大等缺點2023/2/418客戶/服務器（C/S）計算模式構成兩層結構（Client/Server，C/S）

20世紀80年代流行客戶—安裝客戶端軟件客戶機完成與用戶的交互任務，具有強壯的數據操縱和事務處理能力服務器—安裝服務器程序服務器負責數據管理，提供數據庫的查詢和管理、大規模的計算等服務計算機局域網優點通過異種平臺集成，能夠協調現有的各種IT基礎結構；分布式管理；能充分發揮客戶端PC的處理能力，安全、穩定、速度快，且可脫機操作不足它必須在客戶端安裝大量的應用程序（客戶端軟件），開發成本較高，移植困難，用戶界面風格不統一，使用繁雜，不利于推廣使用，維護復雜，升級麻煩，信息內容和形式單一，新技術不能輕易應用

用戶必須在局域網中，對90年代蓬勃發展的互聯網新技術不能適應2023/2/419瀏覽器/服務器（B/S）計算模式特點基于Web的協同計算三層結構瀏覽器Web服務器數據庫服務器優點瘦客戶機，減少客戶端維護突破局域網限制，將應用分布到整個互聯網2023/2/4201.4.2Java技術(1)Java的出現Java技術是SunMicrosystems于1995年推出的一種極富創造力的計算平臺。Java的出現是繼HTML后，互聯網發展的第二個里程碑Java技術的構成Java程序設計語言Java虛擬機（JavaVirtualMachine,JVM）不同操作系統平臺有不同的JVMJavaAPI用于Java編程，各種JDKJava的特點Java程序“編寫一次，到處運行”編譯后生成字節碼（.class文件），不是exe。class文件在JVM上運行，而不是在OS上完全面向對象2023/2/4211.4.2Java技術(2)Java語言環境JDK（JavaDevelopmentKit,Java開發工具包）在1995年Sun雖然推出了Java，但這只是一種語言，而要想開發復雜的應用程序，必須要有一個強大的開發庫支持。Sun在1996年1月23日發布了JDK1.0JDK的構成運行環境（即JRE）核心API集成API用戶界面API發布技術Java虛擬機(JVM)開發環境（即JDK)Java程序的編譯器（即javac）抽象窗口工具包AWT（AbstractWindowingToolkit），其他庫不完整2023/2/4221.4.2Java技術(3)Java的發展Java的出現是革命性的，Java十年，日新月異世界幾乎所有著名的計算機公司紛紛購買了Java的使用權，IBM、Apple、DEC、Adobe、SiliconGraphics、HP、Oracle、Toshiba、Netscape和Microsoft等大公司相繼購買了Java的許可證。另外，眾多的軟件開發商也開發了許多支持Java的軟件產品。在以網絡為中心的計算時代，不支持HTML和Java，就意味著應用程序的應用范圍只能限于同質的環境。Java的發展JDK1.0從JDK1.0到JDK1.1.8，JDK1.x經過了9個小版本JDK2.0（JDK1.2）1998年12月4日，Sun發布了Java歷史上最重要的一個JDK版本：JDK1.2，這個版本標志著Java進入了Java2時代，進入Java的飛速發展時期。J2EE（Java2Platform,EnterpriseEdition）,企業級應用J2SE（Java2Platform,StandardEdition），桌面J2ME（Java2Platform,MicroEdition），嵌入式和移動計算JDK3.0（JDK1.3)2000年JDK4.0（JDK1.4)2002年JDK5.0（JDK1.5)2004年JDK6.0（JDK1.6)2006年2023/2/4231.4.3XML技術(1)當今世界，XML技術可謂炙手可熱可擴展標記語言XML（eXtensibleMarkupLanguage，可擴展標記語言）是Internet上最具權威的數據表示和數據交換標準。XML和HTML的不同HTML關心的是內容的表現，是一種表現技術XML關心的是數據的結構，表達數據之間的關系XML文檔最終以HTML來表現XML的本質XML文檔是一種數據的表達和存儲技術如果說Java實現了代碼的平臺無關性，那么XML則實現了數據的平臺無關性。2023/2/4241.4.3XML技術(2)XML的出現和發展對于Internet產生了巨大的影響,如果說Java實現了代碼的平臺無關性，那么XML則實現了數據的平臺無關性。今天，XML已經逐漸成為整個Web的基本結構和未來各種發展的基礎，由于XML能針對特定的應用定義自己的標記語言，這一特征使得XML可以在電子商務、政府部門、各行業領域提供各具特色的獨立解決方案。同時，XML作為一種通用的數據交換語言，已經成為業界的一種具有壟斷性的標準，在跨平臺跨系統數據交換方面擁有無可比擬的優勢，其在企業級開發中所扮演的角色越來越重要。但是，和關系數據庫擁有強大的存儲和分析引擎不同，XML只專注于數據的表示，這也使得XML在數據量急速膨脹的時候，如何有效的管理和使用XML成為了一件令人頭痛的事情。2023/2/4251.4.3XML技術(3)XML相關技術標準XMLSchema描述了更加嚴格定義XML文檔的方法，以便可以更自動地處理XML文檔。XMLNamespace用于保證XMLDTD中名字的一致性，以便不同的DTD中的名字在需要時可以合并到一個文檔中。XPath描述如何識別、選擇、匹配XML文件中的各個構成元件，包括元素、屬性、文字內容等。XPointer和XLink標準，規定了有關定位、鏈接方面的內容。XQuery的目的是為從Web文檔中提取數據，提供一種靈活的查詢機制。XSLT則實現文檔格式轉換，主要是將XML轉換為HTML格式進行顯示。CSS也是用來作為XML文檔顯示的樣式標準。DOM定義了一組與平臺和語言無關的接口，以便程序和腳本能夠動態訪問和修改XML文檔內容、結構及樣式。2023/2/4261.4.4Web服務概念Web服務體系架構Web服務相關技術標準Web服務技術優勢2023/2/427Web服務的概念Web服務（WebService）是在XML技術的基礎上發展起來的，他是可以通過Web發布、查找和調用的自包含、自描述的模塊化應用，其目標是將軟件轉化為一種可以通過Web訂閱使用的服務。Web服務使用標準化的XML消息傳遞機制作為基本的數據通訊方式，消除使用不同組件模型、操作系統和編程語言的系統之間存在的差異，使異類系統能夠作為計算網絡的一部分協同運行。開發人員可以使用像過去創建分布式應用程序時使用組件的方式，創建由各種來源的Web服務組合在一起的應用程序。2023/2/428Web服務的體系架構參與者服務提供者服務請求者服務代理基本操作發布（publish）查找（find）綁定（bind）2023/2/429Web服務相關技術標準可擴展標記語言XML簡單對象訪問協議SOAP（SimpleObjectAccessProtocol）Web服務描述語言WSDL（WebServiceDescriptionLanguage）語義Web服務標記語言OWL-S通用描述發現和集成協議UDDI（UniversalDescription，Discovery，andIntegration）2023/2/430Web服務技術優勢平臺無關、語言無關性自描述能力松耦合性易于集成用消息傳遞代替傳統的APIs2023/2/4311.4.5基于SOA的軟件設計模式軟件設計與開發模式的演化過程SOA設計思想SOA的特征SOA生命周期企業服務總線ESBSOA和Web服務的關系2023/2/432軟件設計與開發模式的演化面向機器語言的開發模式軟件的生命周期開發模式用戶需求分析系統設計系統開發系統測試運行與維護原型法開發模式面向組件(Component)的模式面向方面編程（AspectOrientedProgramming，AOP）模式面向服務(SOA)的模式2023/2/433SOA設計思想SOA的概念面向服務的體系架構SOA（Service-OrientedArchitecture）是軟件體系架構的下一代發展方向。SOA以可重用、模塊化和松耦合為特征，將業務邏輯用服務體現出來。SOA體系架構可以應用在應用集成和軟件架構設計兩個不同的層面。SOA與CORBA（通用對象請求代理體系架構）SOA是一種思想、模式和體系它規范了在軟件架構以及系統集成中的方法，其思想的表現就是將業務邏輯和功能分解成更小的獨立邏輯和功能單元。通過聚合技術，將這些單元構建成一個較大的業務邏輯單元，從而實現服務的獨立存在，通過標準技術，使服務保持足夠的共性，實現系統的體系化。2023/2/434SOA的特征服務的封裝（Encapsulation）服務的重用（Reuse）服務的互操作（Interoperability）SOA是一種思想、模式和體系服務是自治的（Autonomous）功能實體服務之間的松耦合度（LooslyCoupled）服務是位置透明的（Locationtransparency）2023/2/435SOA生命周期建模（Model）與技術無關，確定業務活動或流程在編寫代碼前模擬或建模業務流程企業架構師，需要對實際的業務服務進行建模。對于軟件開發人員，可能對單個服務進行建模。組裝（Assemble）對業務流程進行了建模和優化后，開發人員可以開始構建新的服務和/或重用現有的服務，然后對其進行組裝以形成組合應用程序，從而實現這些流程部署（Deploy）將組成SOA的資產部署到安全的集成環境中管理（Manage）從IT和業務兩個角度對系統進行管理和監視2023/2/436企業服務總線ESB概念企業服務總線ESB（EnterpriseServiceBus）是SOA基礎架構的關鍵組件，是SOA架構的一個支柱技術功能作為一種消息代理架構它提供消息隊列系統，使用諸如SOAP或JMS(JavaMessageService)等標準技術來實現。有人把ESB描述成一種開放的、基于標準的消息機制，通過簡單的標準適配器和接口，來完成粗粒度應用（比如服務）和其他組件之間的互操作。通過ESB，實現服務的部署、配置、注冊、消息處理、消息路由、交互、事件偵聽、執行、服務質量和服務級別管理等。2023/2/437SOA和Web服務的關系相同點著很多相同的技術特點，如：基于XML語言，符合SOAP、WSDL和UDDI標準等不同SOA是一種設計原則，是一個概念，是軟件架構的方法學；Web服務則屬于技術規范，是一種具體的實現技術。Web服務可以用