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基础教程
1.1 Web
应用简史
混沌初开,一切都那么简单。为了连接美国的少数几个顶尖研究机构,人们设计
了最早的“Internet,以便共同开展科学研究。不论是图书馆员、核物理学家,还是计
算机科学家,都必须学习一个相当复杂的系统。1962 年,麻省理工学院(MIT)的
J.C.R. Licklider 最早提出他的“Galactic Network(超大网络)思想时,Firefox 和 IE 之
类的便捷工具连概念都未产生。
Licklider 后来继续在美国国防高级研究计划局(DARPA)从事计算机研究,在那
里他积极地宣扬网络化思想的重要性。几乎与此同时, MIT 的 Leonard Kleinrock 和
Lawrence G. Roberts 正在开展分组交换理论的研究,这是计算机联网的一个核心概念。
在 Thomas Merrill 的帮助之下,Roberts 于 1965 年进而创建了第一个广域网,他通过一
个拨号连接使马萨诸塞州的一台 TX-2 连上了加利福尼亚州的一台 Q-32。
1966 年底,Roberts 带着他的实验结果来到 DARPA,在这里他构思了高级研究项
目管理网络(Advanced Research Projects Administration Network,ARPANET)的计划。
此 时, Kleinrock 正 在 加 州 大 学 洛 杉 矶 分 校 网 络 测 量 中 心 ( Network Measurement
Center),这里被选作 ARPANET 的第一个节点。正是在这里,1969 年 BBN 公司成功
地 安 装 了 第 一 个 分 组 交 换 器 , 称 为 接 口 消 息 处 理 器 ( Interface Message
Processors,IMP)。斯坦福研究中心被选为第二个节点, 1969 年 10 月,在此首次实
现了主机到主机的消息交换。此后不久,又将加州大学圣巴巴拉分校和犹他大学增加
为节点,这就是我们现在所称因特网的前身。
这个时期小型机刚开始出现,DEC 公司推出了 PDP-1,其后又相继推出了 PDP-
8、PDP-11 和 VAX-11/780,并取得了巨大成功。计算机能力得到了极大增强,而且使
用也越来越方便,不像最初只有极少的几台大型机时,人们须排队使用。计算机已经
更加平民化;不过,这时个人计算机革命还未到来。
最初,研究人员认为 TCP 协议只适用于大型系统,因为 TCP 就是为大型系统设计
的。不过,麻省理工学院 David Clark 的研究小组发现,工作站也可以与大型机互联。
Clark 的研究,再加上 20 世纪 80 年代和 90 年代个人计算机领域的爆炸式发展,为网络
的发展铺平了道路。
20 世纪 80 年代出现了几个大变化。随着主机数量从很少发展到成千上万,需要为
主机指定不同的名字,这样人们就不用费劲地去记它们的数字地址。这个变化,以及
主机数量的飞速增长,催生了 DNS。另外,ARPANET 从使用 NCP 转为使用 TCP/IP 协
议,后者是军方使用的标准协议。到了 20 世纪 80 年代中期,因特网已经建成为一个连
接不同研究人员群 体 的 平 台 , 而且其他网络也开始出现 :美国国家航空航天局
(NASA)创建了 SPAN;美国能源部建立了 MFENet 来研究磁聚变能源,另外在美国
国家科学基金会(National Science Foundation)的资助下,还创建了 CSNET 来开展计
算机科学研究。
1989 年,欧洲粒子物理研究中心(CERN)的 Tim Berners-Lee 提出了一个很有意
思的概念。他认为,与其简单地引用其他人的著作,不如进行实际的链接呢?读一篇
文 章 时 , 读 者可 以打 开所 引 用 的 其 他 文章 。 超 文 本 (hypertext ) 当 时 相 当 流行 ,
Berners-Lee 还利用了他先前在文档和文本处理方面的研究成果,发明了标准通用标记
语言(Standard Generalized Markup Language,SGML)的一个子集,称为超文本标记
语言(HyperText Markup Language,HTML)。 HTML 的妙处在于,它能将有关文本
显示方式的信息与具体显示的实现相分离。Berners-Lee 不仅创建了一个称为超文本传
输协议(HyperText Transfer Protocol,HTTP)的简单协议,还发明了第一个 Web 浏览
器,叫做 WorldWideWeb。
1.2 浏览器历史
提到 Web 浏览器,大多数人都会想到无处不在的 Microsoft Internet Explorer,直到
最近像 Firefox、Safari 和 Opera 之类的浏览器日益兴起,这种情况才稍有改观。许多新
手可能会误认为 IE 是市场上的第一个浏览器,其实不然。实际上,第一个 Web 浏览器
出自 Berners-Lee 之手,这是他为 NeXT 计算机创建的(这个 Web 浏览器原来取名叫
WorldWideWeb,后来改名为 Nexus),并在 1990 年发布给 CERN 的人员使用。
Berners-Lee 和 Jean-Francois Groff 将 WorldWideWeb 移植到 C,并把这个浏览器改名为
libwww。20 世纪 90 年代初出现了许多浏览器,包括 Nicola Pellow 编写的行模式浏览
器(这个浏览器允许任何系统的用户都能访问 Internet,从 Unix 到 Microsoft DOS 都涵
盖在内),还有 Samba,这是第一个面向 Macintosh 的浏览器。
1993 年 2 月,伊利诺伊大学 Urbana-Champaign 分校美国国家超级计算应用中心的
Marc Andreessen 和 Eric Bina 发布了 Unix 版本的 Mosaic。几个月之后,Aleks Totic 发布
了 Mosaic 的 Macintosh 版本,这使得 Mosaic 成为第一个跨平台浏览器,它很快得到普
及,并成为最流行的 Web 浏览 器
[1]
。这项技术后来卖给了 Spyglass,最后又归入
Microsoft 的门下,并应用在 Internet Explorer 中。
1993 年,堪萨斯大学的开发人员编写了一个基于文本的浏览器,叫做 Lynx,它成
为了字符终端的标准。1994 年,挪威奥斯陆的一个小组开发了 Opera,到 1996 年这个
浏览器得到了广泛使用。1994 年 12 月,Netscape 发布了 Mozilla 的 1.0 版,第一个盈利
性质的浏览器从此诞生。2002 年又发布了一个开源的版本,这最终发展为 2004 年 11
月发布的、现在十分流行的 Firefox 浏览器。
当 Microsoft 发布 Windows 95 时,IE 1.0 是作为 Microsoft Plus!包的一部分同时发
布 的 。 尽 管 这 个 浏 览 器 与 操 作 系 统 集 成 在 一 起 , 但 大 多 数 人 还 是 坚 持 使 用
Netscape、Lynx 或 Opera 。IE 2.0 有了很大起色,增加了对 cookie、安全套接字层
(Secure Socket Layer,SSL)和其他新兴标准的支持。2.0 版还可以用于 Macintosh,
从而成为 Microsoft 的第一个跨平台浏览器。不过,大多数用户还是很执着,仍然坚持
使用他们习用的浏览器。
不过到了 1996 年夏天,Microsoft 发布了 IE 3.0 版。几乎一夜之间,人们纷纷拥向
IE。当时,Netscape 的浏览器是要收费的,Microsoft 则免费提供 IE。关于浏览器领域
谁主沉浮,因特网社区发生了两极分化,很多人担心 Microsoft 会像在桌面领域一样,
在 Web 领域也一统天下。有些人则考虑到安全因素——果然不出所料,发布 3.0 版 9 天
之后就报告了第一个安全问题。但是到 1999 年发布 IE 5 时,它已经成为使用最广的浏
览器。
1.3 Web
应用的发展历程
最初,所有 Web 页面都是静态的,用户请求一个资源,服务器再返回这个资源。
什么都不动,什么都不闪。坦率地讲,对于许多 Web 网站来说,这样也是可以的,这
些网站的 Web 页面只是电子形式的文本,在一处生成,内容固定,再发布到多处。在
浏览器发展的最初阶段,Web 页面的这种静态性不成问题,科学家只是使用因特网来
交换研究论文,大学院校也只是通过因特网在线发布课程信息。企业界还没有发现这
个新“渠道”会提供什么商机。实际上,以前公司主页显示的信息通常很少,无非是一些
联系信息或者只是一些文档。不过没过多久,Web 用户就开始有新的要求了,希望能
得到更动态的网上体验。个人计算机成为企业不可或缺的资源,而且从个人宿舍到住
家办公室开始出现越来越多的计算机。随着 Windows 95 的问世,随着人们已经领教了
Corel WordPerfect 和 Microsoft Excel 丰富的功能,用户的期望也越来越高。
要 让 Web 更 为 动 态 , 第 一 个 办 法 是 公 共 网 关 接 口 ( Common Gateway
Interface,CGI)。与静态的 Web 获取不同,使用 CGI 可以创建程序,当用户发出请
求时就会执行这个程序。假设要在 Web 网站上显示销售的商品,你可以利用 CGI 脚本
来访问商品数据库,并显示结果。通过使用简单的 HTML 表单和 CGI 脚本,可以创建
简单的网上店面,这样别人就可以通过浏览器来购买商品。编写 CGI 脚本可以用多种
语言,从 Perl 到 Visual Basic 都可以,这使得掌握不同编程语言的人都能编写 CGI 脚本。
不过,要创建动态的 Web 页面,CGI 并不是最安全的方法。如果采用 CGI,将允
许别人在你的系统上执行程序。大多数情况下这可能没有问题,但是倘若某个用户有
恶意企图,则很可能会利用这一点,让系统运行你本来不想运行的程序。尽管存在这
个缺陷,到如今 CGI 仍在使用。
很显然,CGI 可以有所改进。1995 年 5 月,Sun 公司的 John Gage 和 Andreessen
(目前在 Netscape 通信公司)宣布一种新的编程语言诞生,这就是 Java。Netscape
Navigator 为这种新语言提供了支持,最初是为了支持机顶盒。(你可能原认为最早涉
足智能家居的公司是 Microsoft 和 Sony 其实不然。)就像所有革命都机缘巧合一样 ,
Java 和因特网的出现恰到好处,在适当的时间、适当的地点横空出世,Java 在 Web 上
发布仅几个月,就已经有成千上万的人下载。由于 Netscape 的 Navigator 支持 Java,动
态 Web 页面掀开了新的一页:applet 时代到来了。
applet 允许开发人员编写可嵌入在 Web 页面上的小应用程序。只要用户使用支持
Java 的浏览器,就可以在浏览器的 Java 虚拟机(Java Virtual Machine,JVM)中运行
applet。尽管 applet 可以做很多事情,但它也存在一些限制:通常不允许它读写文件系
统,它也不能加载本地库,而且可能无法启动客户端上的程序。除了这些限制外,
applet 是在一个沙箱安全模型中运行的,这是为了有助于防止用户运行恶意代码。
对许多人来说,最初接触 Java 编程语言就是从 applet 开始的,当时这是创建动态
Web 应用的一种绝好的方法。applet 允许你在浏览器中创建一个胖客户应用,不过要在
平台的安全限制范围内。当时,在很多领域都广泛使用了 applet,但是,Web 社区并没
有完全被 applet征服”
[2]
。胖客户的开发人员都很熟悉一个问题:必须在客户端上部署
适当的 Java 版本。因为 applet 在浏览器的虚拟机中运行,所以开发人员必须确保客户
端安装了适当版本的 Java。尽管这个问题也可以解决,但它确实妨碍了 applet 技术的进
一步推广。而且如果 applet 写得不好,很可能对客户主机造成影响,这使许多客户对
于是否采用基于 applet 的解决方案犹豫不定。如果你还不太熟悉 applet,请看图 1-1,
图中显示了 Sun 公司提供的时钟 applet。
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卜祥
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