B/S架构、HTTP协议与Web服务器详解

走进JavaWeb的世界：B/S架构、HTTP协议与Web服务器详解

在互联网技术体系中，JavaWeb是支撑海量Web应用运行的核心技术栈之一。要掌握JavaWeb开发，首先需要理解其底层的三大基石------B/S架构、HTTP协议与Web服务器。它们共同构成了Web应用的通信框架，决定了用户请求如何发起、数据如何传输以及服务如何响应。

一、B/S架构：Web应用的"骨架"

B/S架构全称为Browser/Server（浏览器/服务器）架构，是目前Web应用的主流架构模式。它通过"客户端浏览器+后端服务器"的分工，实现了应用的轻量化部署与跨平台访问。

1. B/S架构的核心逻辑

B/S架构的工作流程可拆解为3个关键步骤：

发起请求：用户通过浏览器（如Chrome、Edge）输入URL或点击按钮，向后端服务器发送请求（如访问页面、提交表单）。
处理请求：服务器接收请求后，执行业务逻辑（如查询数据库、计算数据），生成响应数据（如HTML页面、JSON数据）。
返回响应：服务器将响应数据回传给浏览器，浏览器解析数据并呈现为用户可见的界面（如文字、图片、交互组件）。

2. B/S架构的核心优势

无需安装客户端：用户只需通过浏览器即可访问应用，避免了客户端软件的下载、安装与更新，降低了使用门槛。
跨平台兼容性：无论是Windows、macOS还是Linux系统，只要浏览器兼容，就能正常使用应用，解决了传统C/S架构的平台适配问题。
集中化维护：所有业务逻辑与数据都存储在服务器端，开发者只需维护服务器，无需逐个更新客户端，大幅降低了运维成本。

3. C/S架构了解

Client / Server（客户端 / 服务器）
C/S架构的软件或者说系统有哪些呢？
- QQ（先去腾讯官网下载一个QQ软件，几十MB，然后把这个客户端软件安装上去，然后输入QQ号以及密码，登录之后，就可以和你的朋友聊天了，就可以使用这个软件了。）
C/S架构的特点：需要安装特定的客户端软件。
C/S架构的系统优点和缺点分别是什么？
- 优点：
  - 速度快（软件中的数据大部分都是集成到客户端软件当中的，很少量的数据从服务器端传送过来，所以C/S结构的系统速度快）
  - 体验好（速度又快，界面又酷炫，当然体验好了。）
  - 界面酷炫（专门的语言去实现界面的，更加灵活。）
  - 服务器压力小（因为大量的数据都是集成在客户端软件当中，所以服务器只需要传送很少的数据量，当然服务器压力小。）
  - 安全（因为大量的数据是集成在客户端软件当中的，并且客户端有很多个，服务器虽然只有一个，就算服务器那边地震了，火灾了，服务器受损了，问题也不大，因为大量的数据在多个客户端上有缓存，有存储，所以从这个方面来说，C/S结构的系统比较安全。）
  - ...
- 缺点：
  - 升级维护比较差劲。（升级维护比较麻烦。成本比较高。每一个客户端软件都需要升级。有一些软件不是那么容易安装的。）

二、HTTP协议：Web通信的"语言"

如果说B/S架构是Web应用的"骨架"，那么HTTP协议就是连接浏览器与服务器的"语言"。HTTP全称为HyperText Transfer Protocol（超文本传输协议），定义了客户端与服务器之间的通信规则。

1. HTTP协议的核心特性

无状态协议：HTTP协议本身不记录用户的会话状态（如用户是否登录、浏览历史）。这意味着每次请求都是独立的，服务器无法通过协议直接识别重复访问的用户，需通过Cookie、Session等技术补充状态管理。
请求-响应模式：通信必须由客户端主动发起请求，服务器被动响应，不存在服务器主动向客户端发送数据的情况（WebSocket协议除外，它用于实现双向通信）。
基于TCP传输：HTTP协议依赖TCP协议提供的可靠传输服务，确保请求与响应数据不会丢失、乱序。

2. HTTP的核心请求与响应格式

HTTP通信的核心是"请求报文"与"响应报文"，二者格式遵循固定结构。

（1）HTTP请求报文

请求报文由4部分组成，以访问"www.example.com/index.html"为例：

复制代码

GET /index.html HTTP/1.1  // 请求行：请求方法（GET）+ 请求路径（/index.html）+ 协议版本（HTTP/1.1）
Host: www.example.com     // 请求头：键值对形式，包含主机地址、浏览器信息、数据类型等
User-Agent: Chrome/118.0.0.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml

                          // 空行：分隔请求头与请求体
username=admin&password=123456  // 请求体：仅POST、PUT等方法有，用于传递表单数据、JSON数据等

（2）HTTP响应报文

响应报文同样由4部分组成，是服务器对请求的回复：

复制代码

HTTP/1.1 200 OK  // 状态行：协议版本 + 状态码（200表示成功）+ 状态描述
Server: Tomcat/9.0  // 响应头：包含服务器类型、响应时间、数据长度等
Content-Type: text/html;charset=UTF-8
Content-Length: 1024

<!DOCTYPE html>  // 响应体：服务器返回的实际数据，如HTML页面、JSON字符串
<html>
  <head><title>示例页面</title></head>
  <body>Hello JavaWeb!</body>
</html>

3. 常见HTTP状态码

状态码是服务器告知客户端请求结果的核心标识，常见状态码分类如下：

2xx（成功）：200 OK（请求成功）、204 No Content（请求成功但无响应体）。
3xx（重定向）：301 Moved Permanently（永久重定向）、302 Found（临时重定向）、304 Not Modified（资源未修改，使用缓存）。
4xx（客户端错误）：400 Bad Request（请求参数错误）、401 Unauthorized（未登录）、403 Forbidden（权限不足）、404 Not Found（资源不存在）。
5xx（服务器错误）：500 Internal Server Error（服务器内部错误）、502 Bad Gateway（网关错误）、503 Service Unavailable（服务器暂时不可用）。

三、Web服务器：JavaWeb应用的"运行容器"

Web服务器是部署JavaWeb应用的核心组件，它负责接收HTTP请求、调用应用程序处理请求，并将响应返回给浏览器。常见的JavaWeb服务器有Tomcat、Jetty、JBoss等，其中Tomcat是最主流、开源且轻量级的选择。

1. 主流JavaWeb服务器对比

服务器名称	特点	适用场景
Tomcat	开源、轻量级、支持Servlet/JSP规范，配置简单	中小型JavaWeb应用、开发环境、测试环境
Jetty	轻量级、启动速度快、可嵌入式（如嵌入Spring Boot）	微服务架构、嵌入式应用、高并发短连接场景
JBoss/WildFly	功能强大、支持EJB、JMS等企业级规范，重量级	大型企业级应用（如金融、电商系统）

2. Tomcat的核心概念与部署流程

（1）Tomcat的核心目录

Tomcat的目录结构清晰，关键目录功能如下：

bin：存放启动（startup.bat/startup.sh）与关闭（shutdown.bat/shutdown.sh）脚本。
webapps：JavaWeb应用的部署目录，将WAR包放入此目录，Tomcat会自动解压并部署。
conf：存放配置文件，如server.xml（端口、连接器配置）、web.xml（全局Web应用配置）。
logs：存放日志文件，如catalina.out（核心运行日志）、localhost.log（应用访问日志）。

（2）JavaWeb应用的部署方式

在Tomcat中部署JavaWeb应用（通常为WAR包，Web Application Archive），主要有3种方式：

自动部署 ：将WAR包直接复制到Tomcat的webapps目录，启动Tomcat后，系统会自动解压WAR包并完成部署。
配置文件部署 ：在conf/server.xml中添加<Context>标签，指定应用路径与WAR包路径，示例：
xml 复制代码
```
<Context path="/myapp" docBase="D:/myapp.war" reloadable="true"/>
```
- path：应用的访问路径（如http://localhost:8080/myapp）。
- docBase：WAR包的绝对路径。
- reloadable：是否自动检测应用代码变更并重启（开发环境建议设为true）。
管理界面部署 ：启动Tomcat后，访问http://localhost:8080/manager/html，输入用户名密码（需在`conf/tomcat-users.xml`中配置权限），通过界面上传WAR包完成部署。

四、三者的关联：JavaWeb请求的完整链路

理解B/S架构、HTTP协议与Web服务器后，我们可以串联起JavaWeb请求的完整流程：

用户在浏览器输入http://localhost:8080/myapp/login，发起登录请求。
浏览器按照HTTP协议格式，生成包含"POST方法、登录参数"的请求报文，通过TCP协议发送到服务器的8080端口（Tomcat默认端口）。
Tomcat接收请求，根据请求路径/myapp/login，找到webapps目录下部署的myapp应用。
myapp应用中的Servlet（JavaWeb的核心组件）处理登录逻辑，如验证用户名密码、查询数据库。
Servlet生成"登录成功"的响应数据（如HTML页面或JSON），Tomcat将其封装为HTTP响应报文。
响应报文通过TCP协议回传给浏览器，浏览器解析HTML并展示"登录成功"界面。