Java Web 实战 16 - 计算机网络之应用层协议

Posted 2023-04-08 加勒比海涛

文章目录

• 一 . 应用层协议
• • 自定义应用层协议
  • • 方式一 : 通过简单的分隔符来对不同部分的信息做区分
    • 方式二 : 使用固定长度来区分从哪里到哪里是一个信息
    • 方式三 : 方式一 + 方式二
    • 方式四 : 通过 XML 的格式来约定数据
    • 方式五 : 通过 JSON 的格式来约定数据
    • 方式六 : 使用 "二进制" 组织数据格式

大家好 , 这篇文章给大家介绍网络协议中的应用层协议 , 在五层协议分层中 , 应用层协议相对来说还算是比较简单 , 各位准备好 , 我们要发车了~
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文章专栏在此

我们之前学习过 TCP/IP 五层协议栈

1. 应用层 : 自己的应用程序
2. 传输层 : 关注起点和终点
3. 网络层 : 关注两个点之间的路径规划
4. 数据链路层 : 两个相邻节点之间的传输
5. 物理层 : 网络传输的基础设施

一 . 应用层协议

咱们自己编写的应用程序 , 就是在应用层 , 这也是我们实际开发中最常打交道的
虽然应用层里面有一些现成的协议 , 但是咱们在工作中少不了一个重要的事情 : 自定义应用层协议
自定义应用层协议并不复杂 , 协议就是约定 , 就是约定好客户端和服务器按照啥样的格式来传输数据

比如 :
领导安排任务 , 让你跟进某需求的开发

1. 需求评审 : 程序员、产品经理、测试、运维 …聚集在一起来开个会 , 针对用户需求大家研究一下靠不靠谱以及好不好实现

(因为产品经理不懂技术 , 可能就会提出一些令人迷惑的需求 , 所以大家需要将产品经理领到正路上)

2. 反馈排期 : 需要给出一个时间点 , 大概啥时候能搞定. (根据这个需求的工作量 , 和你手头其他的工作量 , 综合评估)

这个时间点特别关键 . 你承诺的时间点 , 就一定要能够兑现 . 务必要在约定好的时间点之前 , 开发完成
开发不完的话 , 后果非常严重 . 一次没有完成 , 这一年的年终奖 , 以及升职加薪的机会都凉凉 .

3. 需求涉及到多个组协同工作 , 尤其是前后端协同开发的时候 , 就需要约定好 前后端/多个模块 之间的交互接口

比如 A B 两个组协同开发 , A 要给 B 传输哪些数据 , 数据按照什么格式来组织 ; B 给 A 回复哪些数据 , 数据按照啥样的格式来组织
这个过程 , 就是在自定义协议 (应用层协议)

4. 写代码
5. 提测 : 交给测试人员进行测试
6. 联调 : 多个功能模块放到一起来进行验证 . 其中 , 就需要用到上面的自定义协议来看大家实现的功能是否有误 , 接口返回信息是否出现偏差
7. 发布 / 上线 : 把程序部署到生产环境上 , 程序就可以被外面的用户访问到了
8. 产品经理统计发布后的项目效果. (有没有提升,具体提升多少.……) , 然后得出项目效果报告 , 就会出现在老板的桌子上

应用层协议该如何进行约定呢 ?
我们之前写过的回显服务器 , 其实已经隐含了约定了
约定了 : 每个请求都是以换行为结尾的 , 每个响应也是以换行结尾的
只不过这种约定非常简单

自定义应用层协议

方式一 : 通过简单的分隔符来对不同部分的信息做区分

自定义应用层协议需要从两个角度入手 :

1. 考虑清楚 , 交互过程中要传递的信息有哪些

交互中涉及哪些信息的传递 , 和需求密切相关
举个栗子 : 点外卖
启动程序 , 就涉及到网络交互
请求 : 用户信息(喜欢吃啥、地址…)、位置信息(附近的店铺信息)
响应 : 商家的信息(商家名称、商家评分、商家位置、商家预览图)

点击某个商家 , 也涉及到网络交互
请求 : 用户信息、点击的商家信息
响应 : 该商家的详细情况 (菜品、价钱、评价、销量…)

2. 考虑清楚 , 这些信息的组织格式

约定好格式 , 代码才好写

比如上面的例子 :
获取商家列表 , 约定的数据的组织格式 :
请求 : 用户 ID ; 位置坐标
响应 :
商家1id ; 商家1名称 ; 商家1评分 ; 商家1位置
商家2id ; 商家2名称 ; 商家2评分 ; 商家2位置
商家3id ; 商家3名称 ; 商家3评分 ; 商家3位置
这就是一种典型的约定方式 , 直接使用简单分隔符来对不同部分的信息做区分
使用 ; 或者 \\n 都是可以灵活的替换成其他符号的

方式二 : 使用固定长度来区分从哪里到哪里是一个信息

方式三 : 方式一 + 方式二

上述的两种风格,还可以混搭.
有些字段使用固定长度 , 有些字段使用分割符

---

上述格式 , 都比较的简单粗暴 , 除此之外 , 还有一些业界更通用的数据约定的格式 , 但是格式就要更复杂一些了

方式四 : 通过 XML 的格式来约定数据

<!-- 请求 -->
<request>
  <userId>
    10
  </userId>
  <position>东京xxx,北纬xxx</position>
</request>

<!-- 响应 -->
<response>
  <shops>
    <shop>
      <id>100</id>
      <nane>xxx</name>
      <rank>4.7</rank>
      <img>xxx.png</img>
    </shop>

    <shop>
      <id>100</id>
      <nane>xxx</name>
      <rank>4.7</rank>
      <img>xxx.png</img>
    </shop>
  </shops>
</response>

xml 的格式和 html 确实是非常像的 ! 都是通过标签这样的结构来组织数据的
形如 这样的就是标签 , 标签一般都是成对出现的 , 表达了"树形结构"(多级嵌套)
就是开始标签 , 就是结束标签 , 我们可以在开始标签、结束标签之间添加数据

xml 用途非常广泛 , 很多地方都会用到 . 不仅仅是网络传输的时候用来组织数据 , 用来自定义协议格式 , 同时也可以作为一些配置文件.

方式五 : 通过 JSON 的格式来约定数据

请求:

  userId:10,
  position:"xxx"


响应:

  shops:[
    
      id:1,
      rank:4.7,
      position:"xxxx",
      img:"xxxx"
		,
  	
      id:1,
      rank:4.7,
      position:"xxxx",
      img:"xxxx"
		,
  ]

使用 包含一些键值对 , 键值对之间使用逗号分割 , 每个键值对的键和值之间 , 使用冒号分割
JSON 要求键的部分必须是字符串
而值的部分 , 可以是数字 , 可以是字符串 , 还可以是数组([]) , 还可以是另一个 JSON

JSON 是当下用来自定义协议的时候 , 非常常用的格式
也有很多第三方库 , 可以操作 JSON 数据

方式六 : 使用 “二进制” 组织数据格式

还有一些其他的 “二进制” 数据组织格式 . 比如 : protobuffer、thrift 等

像 XML 和 JSON 都是属于文本格式 , 优势是可读性高 , 劣势就是效率低 , 占用的带宽更多
protobuffer 和 thrift 都属于二进制的格式 , 格式上就要更加的复杂 . 优势就是效率高 , 占用带宽低 . 劣势就是可读性差

带宽其实很关键 , 在国内相比于 CPU、内存、硬盘相比 , 带宽是更贵的硬件成本 .
(家庭用的带宽和服务器用的带宽是不同的概念)
如果要升级服务器的带宽 , 花的钱要比 CPU、内存等要贵很多

咱们应用层协议中的数据格式 , 有很多可以参考的方式 , 在实际开发中 , 就要根据实际的情况来决定使用哪种更适合

Java技术分享之函数式编程

Java是一种计算机编程语言，可用于编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等，是IT开发行业中最受欢迎的编程语言之一。想要学好Java必须要一步一个脚印打好基础、积攒实战经验，接下来小千就给大家分享Java函数式编程知识。

什么是函数式编程?

函数式编程是Java8的一大特色，也就是将函数作为一个参数传递给指定方法。函数式编程的目的是使用函数来抽象作用在数据之上的控制流和操作，从而在系统中消除副作用并减少对状态的改变。

函数式编程具有两大优点：1)无副作用。指所有功能返回一个新的值，没有其它行为，不得修改外部变更的值;2)不变性。只能修改本地变更，除此之外，它引用的对象应该是不可修改的对象(final类型)。

有部分同学分不清命令式编程、声明式编程和函数式编程，其实三者很好区分：

命令式编程的主要思想是关注计算机执行的步骤，即一步一步告诉计算机先做什么再做什么。

声明式编程是以数据结构的形式来表达程序执行的逻辑。它的主要思想是告诉计算机应该做什么，但不指定具体要怎么做，SQL语句就是最明显的一种声明式编程的例子。

函数式编程和声明式编程是有所关联的，他们都只关注做什么而不是怎么做。但函数式编程不仅仅局限于声明式编程，函数式编程最重要的特点是“函数第一位”。

函数式编程涉及的概念知识

声明式编程

函数式编程属于声明式编程范式：这种范式会描述一系列的操作，但并不会暴露它们是如何实现的或是数据流如何传过它们。声明式是将程序的描述与求值分离开来，它关注如何用各种表达式来描述程序逻辑，而不一定要指明其控制流或状态关系的变化。

纯函数

纯函数指没有副作用的函数。使用纯函数的代码绝不会更改或破坏全局状态，有助于提高代码的可测试性和可维护性。纯函数有两个特征：1)仅取决于提供的输入，而不依赖于任何在函数求值或调用间隔时可能变化的隐藏状态和外部状态。2)不会造成超出作用域的变化，例如修改全局变量或引用传递的参数。

引用透明

引用透明是定义一个纯函数较为正确的方法。纯度在这个意义上表面一个函数的参数和返回值之间映射的纯的关系。如果一个函数对于相同的输入始终产生相同的结果，那么我们就说它是引用透明。

不可变数据

不可变数据是指那些创建后不能更改的数据。与许多其他语言一样，JavaScript 里有一些基本类型(String,Number 等)从本质上是不可变的，但是对象就是在任意的地方可变。

函数式编程大量使用函数,减少了代码的重复,不仅开发速度快更方便管理，是一个优秀的Java开发人员必须要掌握的技能之一。

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