HTML 5 与 XHTML
像人的语言一样,网络上的网页里的 HTML 代码也不一定是标准的,好比有时候你发音不太标准,别人会去猜测你说的到底是什么一样,有些时候前端程序猿不小心写错了 HTML,浏览器也会试图猜测他们原来想写的是什么,做对应的渲染,而猜是要有一个常识做依据的。加上有些浏览器支持一些标签,有一些又不支持,以及其他混乱的情况,为了防止大家鸡同鸭讲,我们需要对 HTML 代码里能有什么标签,标签怎么写,标签可以有什么属性这些东西有一定的共识,建立一个通行的标准,HTML5 就是其中一个比较新的标准。这个标准新加了很多可以用的标签和属性,然后各大浏览器也吭哧吭哧按这个标准去实现了很多这些新加的标签和属性,本来前端程序员要写一堆代码去实现的效果,现在浏览器都给你实现好了,只要写两三行,调用一下浏览器给你实现的部分就能搞定,简单愉快,所以很多人都在热情地推广这个标准~(当然新标准也不可能是完美的,总会有一些问题,怕跑题这里按下不表~)
至于 XHTML,就是 HTML 的近亲 XML 和 HTML 自己的杂交品种,对语法要求比较严格,并且为了兼容 XML,在语法上与 HTML 有一些不同~
Web Server 和 Web Services
浏览器给服务器发一个请求,服务器不是一看就知道怎么响应的。首先这些请求和响应要有一个通用的写法,也就是要有一个协议,常用的是 HTTP 协议。
像最前面的图,服务器的响应写了一个状态码 200 OK ,是 HTTP 协议里约定俗成的一个东西,服务器写 200 OK 在响应里,表示“你请求的这个东西我有”,如果是404 Not Found,就是“你请求的这个东西我这里没有”。
HTTP 响应里还包括很多东西,比如 Content-type 表示服务器发过来的文件类型是什么(文本?动画?图片?音频?),这样发过去了人家浏览器好知道怎么展示给用户看。人家服务器怎么知道按协议要写什么东西进去呢,这就是 Web Server 干活的时候了。
形象化一下HTTP响应,大概就长这样:
再上个锤子,浏览器和服务器之间请求响应的过程大致是长这样的,右下角的那些东西就是由 Web Server 生成的(服务器脚本可以做一些改动,但这些一般是 Web Server 的份内活):
再比如说很多时候你访问一个网站,浏览器里输的地址并没有写明你请求的文件,比如这个问题的地址是:
http://www.zhihu.com/question/22689579
但知乎的服务器其实返回了一个html给你,服务器怎么知道这个地址对应要返回什么样的 html 代码给你的?也是 Web Server 干的活。
有时候不是传生成好的 HTML 或者其他服务器上已经有的文件,而是传输经过一定逻辑处理后生成的字符串或者其他各种封装好的数据
像前面提到的 HTML 需要有一定标准一样,为了防止混乱和鸡同鸭讲,我们又需要先对这些机器需要怎么交互达成一定共识,再让它们进行交流。人与人之间通信,需要先有一种大家都认识的写法(比如简体字/繁体字)和一种彼此都懂的语言(比如普通话/广东话)。要让这些形形色色的机器能够通过网络进行交互,我们就需要指明一种协议(比如 HTTP/HTTPS)和一种数据封装格式(比如 HTML/XML),Web Server 提供的 Web Service,指的就是这种协议+格式的交流体系。不过 Web Service 的生态系统和
HTML 的标准不一样,用户可以选择的协议和数据封装格式更多,普通的网站访问用的 HTTP + HTML 只是其中一种,一些封闭系统内的交流还可以自己定义一个协议和格式来用(比如 QQ)。
Web Service 传输的数据再经由本地客户端(浏览器、QQ/微信,网游客户端等)的分析渲染,就能够以普通人能够理解的形式展现出来。此外还有一些 Web Service 并不是为普通用户设计的,像前面提到的微博API,是用来给程序猿进行二次开发的~
除了提供 Web Service, Web Server 还会兼顾很多功能,包括提供缓存,平衡负载,这样在访问量比较大的时候能有有条不紊地接客。常见的现成的 Web Server 有开源的 Apache、Nginx和微软的IIS,你也可以用一些工具(比如 Node.js )自己定制一个。因为 Web Server 需要比较好的性能,所以投产时用的 Web Server 通常是C/C++/Java写的,但是其实很多语言都可以写,而且配合上语言底层的优化和好的模型,其他语言写的 Web Server也可以有不错的表现。
PHP ,服务器脚本,Web Framework
开头那张图里服务器接到请求之后可以给访客发送对应的文件,但21世纪的服务器怎么可能只会“接请求-发文件”这么弱智的一招呢,人家还可以处理你上传来的文件的!还可以接受你发过来的各种请求,去操作服务器本地的文件or数据库的!要干这些事,自然服务器那边也少不了要有代码了,这些代码就是服务器脚本。前面说的 Web Service 传输的数据,主要也是由服务器脚本生成,再交由 Web Server ,按照某种协议套好整个响应的格式,返回给客户端的。
同一个网址,每个人看到的页面不一定是一样的,比如知乎首页的网址都是
http://www.zhihu.com/
但是没登陆和登陆之后看到的东西不一样,登陆之后每个人看到的导航栏的用户信息,关注的动态,都不一样。服务器脚本可以对这些不同的状态,生成不同的页面,交给 Web Server 返回给浏览器。
知乎的主页给大家看到的 html 整体来说是差不多的,都有导航栏,左边是关注的动态,右边是广告和边栏,每一块的整体构造大同小异,只是一些地方内容有所区别。服务器脚本就是利用已知的数据,在这些因人而异的地方填入相应的内容,生成给每个人看的页面。
比如我的主页,导航栏右边的头像和名字跟别人看到的不一样,就是因为这块地方有一个放图片的<img>标签和一个写名字的<span>标签,服务器脚本在查询本地的数据之后给我返回的页面里<img>的标签填了我头像的图片链接,<span>标签里填了我的名字,给别人的页面就填其他链接、其他名字,这样每个人看到的页面就不一样了。
为了方便,我们在写服务器脚本的时候,通常还会用个同语言写的 Web Framework 来处理各种细节,防御一些常见的攻击,提供跨站认证(比如用已有的微博账号注册其他网站)的接口,利用cookie处理登陆状态和用户设置,生成网页模版之类的。如果你用 C# 或者 Visual Basic 写服务器脚本,就可以用
http://ASP.NET 这个框架实现这些功能,帮你省点麻烦。不过现在不少人是反过来为了一个好用的 Web Framework 去选择它对应的服务器脚本语言的。
一个普通网站访问的过程
简单概括一下,对于我们普通的网站访问,涉及到的技术就是:
用户操作浏览器访问,浏览器向服务器发出一个 HTTP 请求;
服务器接收到 HTTP 请求,Web Server 进行相应的初步处理,使用服务器脚本生成页面;
服务器脚本(利用Web Framework)调用本地和客户端传来的数据,生成页面;
Web Server 将生成的页面作为 HTTP 响应的 body,根据不同的处理结果生成 HTTP header,发回给客户端;
客户端(浏览器)接收到 HTTP 响应,通常第一个请求得到的 HTTP 响应的 body 里是 HTML 代码,于是对 HTML 代码开始解析;
解析过程中遇到引用的服务器上的资源(额外的 CSS、JS代码,图片、音视频,附件等),再向 Web Server 发送请求,Web Server 找到对应的文件,发送回来;
浏览器解析 HTML 包含的内容,用得到的 CSS 代码进行外观上的进一步渲染,JS 代码也可能会对外观进行一定的处理;
用户与页面交互(点击,悬停等等)时,JS 代码对此作出一定的反应,添加特效与动画;
交互的过程中可能需要向服务器索取或提交额外的数据(局部的刷新,类似微博的新消息通知),一般不是跳转就是通过 JS 代码(响应某个动作或者定时)向 Web Server 发送请求,Web Server 再用服务器脚本进行处理(生成资源or写入数据之类的),把资源返回给客户端,客户端用得到的资源来实现动态效果或其他改变。
延伸阅读 —— 那些看花眼的名词
为了方便调试,很多 Web Framework 会自带一个简单的 Web Server,或者有些 Web Server 会自带一个简单的 Web Framework ,实际部署到服务器上开放使用的时候为了性能或者安全等多方面的考虑,可以把内置的 Web Server 换成其他的,比如 Apache 或者 Nginx (举个栗子,知乎用的是 Tornado 做 Framework,Server 换成了 Nginx,见知乎使用了哪些框架和开源库?)。如果是开源的东西,还可以在遵守开源协议的前提下自己改一下再用~
因为后端不像前端已经有 HTML + CSS + JS 这样的既定事实标准,服务器脚本与 Web Framework 的选择很多,所以新手会听到很多眼花缭乱的技术名词的地方多在这里~ 举一些栗子,早年常见的服务器端语言有:
LAMP = Linux + Apache + MySQL + PHP(P还可能是Python或Perl。有时候L会改成W=Windows。),也就是服务器上的操作系统是 Linux,Web Server 用 Apache,数据库用 MySQL,服务器脚本用 PHP,这些都是开源技术,网站起步时用起来的成本会比较低,所以是普通网站里非常常见的架构(虽然对于发展得很大的网站会遇到很多瓶颈),Facebook就是这种,淘宝也曾经是。
J2EE,Java 世界的架构,通常是企业用的(银行、大型公司,.etc),比较常见地还会搭配一种 UNIX 做操作系统,Apache 做 Web Server,Tomcat 转换 JSP 到 Java 给服务器程序用(其实它也自带 Web Server),Oracle 数据库等等。不一定拿来建站,常常用来提供企业里的各种需要用到网络的业务。我们学校教务系统就是用J2EE做的=。= 淘宝现在也是从LAMP转型到了这个。
http://ASP.NET,微软家的架构,通常会搭配 Windows Server 操作系统,SQL Server 数据库,IIS 做
Web Server。StackOverflow和京东就是这个架构。
神奇的MEAN架构,MongoDB做数据库,Express做 Web Framework,Angular 做前端的 JavaScript 框架,Node.js 用于编写 Web Server。神奇之处在于这几个东西的语言都是 JavaScript (MongoDB的实现不是,但与外界沟通用的语言是)。因为是比较新的架构,还有待时间的考验,不过被很多人(尤其是靠 JavaScript 吃饭的前端程序猿们)热切关注。