WEB服务器的实现包含哪些内容
本文根据自己的经验，整理实现一个WEB服务器可能包含的内容，每一项都点到为止，不做过多展开。以下顺序无重要程度区分，皆按实际场景考虑是否需要。
路由
WEB服务器的路由，本质上是根据HTTP请求携带信息，决定执行何种逻辑。
最简单的if-else语句，也是一种路由方式：
// 路由依据通常使用请求method和url
if (method === 'GET' && url === '/robots.txt') {
// do something
}
else {
// do other things
}
不同平台不同框架，路由定义的方式会有差异，但本质相同：通过HTTP请求所携带的信息，决定不同的执行逻辑。拿Node.js下Express举例：
const express = require('express');
const app = express();
// GET:/home will match funcA
app.get('/home', funcA);
// POST:/home will match funcB
app.post('/home', funcB);
// GET:/params/a or GET:/params/b will be match funcC
app.get('/params/:id', funcC);
// GET:/regexp/list-1.html or GET:/regexp/list-2.html will be match funcD
app.get('/regexp/list-[0-9].html', funcD);
以上代码就是Node.js + Express的一种简单路由定义方式，但在真实场景下不推荐这样一行一行添加路由的写法，尽量做到按类型、业务拆分定义，也可以抽成独立于语言框架的一种配置项。
日志
日志用来记录跟请求相关的信息，经常作为数据统计，问题定位等用途，可分为以下几种：
- 访问日志
访问日志是最常见的基础日志，记录每一个request的部分请求信息和响应信息，通常会记录的信息有请求者IP、请求方式、请求URL、请求主体大小、请求Host、请求处理时长、响应状态码、响应主体大小等，这些日志信息可用做访问统计、问题定位等
- 业务日志
业务日志的内容，根据业务需要输出，可用于业务统计、追踪、问题定位等
- 错误日志
请求处理过程中发生错误、异常，只要能被捕捉，都应该输出到错误日志中，并且包含尽量多的上下文信息，方便开发人员定位BUG
会话保持
HTTP是一种无状态协议，但在某些业务场景下，需要保持会话信息，即请求需要跟踪并唯一标识请求者。
现代WEB服务器都能实现会话保持功能，实现原理并不难，保证每一个请求都包含本次处理所需要的所有信息上下文即可。实现原理：
- 初次请求时，服务器为本次请求分配一个唯一ID(SessionId)以及与之对应的会话信息(Session)，然后在响应中包含该ID
- 客户端收到响应时，存储所获得的ID(Cookie)，以后每一个请求都带上该ID
- 后续请求时，服务器取出请求所携带的ID以及根据ID获取对应的会话信息，即完成了会话追踪
这个ID的承载体通常是一个HTTP头部，在浏览器中分别为Set-Cookie、Cookie，前者在响应时使用，后者在请求时使用。同时浏览器针对Set-Cookie还有很多其它特性，如：过期时间，作用范围（域名、路径），协议（HTTP、HTTPS）等
有一个常见的面试题：Cookie与Session的区别。以下是我的理解：
- Cookie是网站在浏览器中存储数据的一种方式，服务器通过Set-Cookie头部在浏览器中存储信息，浏览器通过Cookie请求头部携带所存储的信息给服务器，被存储的这份信息称为Cookie
- Session可以指一次请求所对应的会话，是一种抽象概念，也可以指会话所对应的信息上下文本身，存储在服务器端
Session通常是与SessionId一一对应，SessionId的传输依靠Set-Cookie/Cookie头部，SessionId对应的数据可以存放在内存或数据库中，前者难以跨进程共享故不推荐，后者因为读写高频经常选用Redis。
缓存
系统不同的部分或层级，获取数据的资源开销和速度经常会有显著差异，为追求更高的性能与更快的速度，于是就有了缓存这个概念，在很多应用场景下，使用缓存都可以显著提升系统整体性能。
跟HTTP相关的缓存，常出现的地方有：
- 客户端
客户端，通常也就是浏览器，会根据一系列HTTP缓存规则去进行资源缓存，当资源命中缓存时，其获取速度是最快的，具体缓存策略参考HTTP缓存策略
- 中间代理
请求在客户端没有命中缓存时，会向服务器发送请求，但有可能经过不同的HTTP代理，有些HTTP代理实现了缓存功能，甚至有些专门用作缓存的HTTP代理。缓存代理在缓存未过期的情况下，不会去真实请求服务器资源，而是使用本地命中的缓存响应客户端，用于提升资源获取速度，同时减少网络负载
- 反向代理
反向代理，是现代WEB服务器架构中常见的一个名词，代理真实服务器与客户端进行通信。在反向代理服务器上通常会有缓存功能，减少真实服务器的负载，提供更高性能、更快速的资源访问能力
版本控制
版本控制，在这是指API的版本控制，一旦生产环境投入使用，在后续的版本迭代过程中，相同接口如果要修改，改变输入或输出。由于依赖服务器的客户端难以保持同步更新，新接口部署时还需同时保持旧接口可用，可以有两种方式：
- 在同一接口中支持新、旧两种使用场景
如果接口的性质、输入、输出都没有变化，只是内部实现的更新，则此方式可取。但如果因输入、输出变化，也在原有的老接口中揉合进新接口的功能代码，会导致代码难以阅读和维护，不推荐
- 重新定义一个接口，用以支持新场景
重新定义接口，支持新场景，原有接口不改变，此方式即接口的版本控制，在约束和规范下定义并实现新的接口，旧接口确认不再使用或不再兼容之后，从系统中移除。
接口的版本控制虽非必需，但不表示不重要的，能够在系统设计之初考虑进去最好不过，具体如何实现版本控制，即如何确定约束和规范则因人而异，没有必然正确的标准。
访问控制
如果某些敏感资源，只有特定的访问者可以访问，就需要做访问控制，比如：内部系统不允许外部调用，用户资源需要登陆后才可以获取，管理系统需要管理员登陆才可访问，屏蔽某些已知的恶意IP访问等
针对以上场景，可能采用的方式有：
- 黑白名单
允许或屏蔽特定用户访问，该方式比较僵硬，但在某些情况下却非常高效和便捷
- 验证码
有各种各样的验证码形式，但主要目的都是为了区别对待机器与人
- 用户登陆
依靠用户登陆，识别用户身份，控制访问权限
单点调用频率限制
单点调用频率限制也是访问控制的一部分，有特殊性，也经常被忽视。单点调用频率限制，最终常会转变成识别机器与人，因为真人的正常操作往往难以达到调用频率限制门槛。
需要考虑单点调用频率限制的因素：
- 资源成本较高
需要消耗过多计算机资源（CPU、IO、磁盘等）、过多带宽、额外成本（短信验证码，其它收费服务等）等，API如果具有以上特性，那么为避免因非法使用而导致系统成本浪费，在技术上就需要尽可能的去防范
- 维持公平性
在某些特定业务场景下，如限量抢购、投票等场景，为了维持公平性，可能需要加以限制单点调用频率
统一响应格式
统一响应格式主要指业务API的返回值，HTTP的标准状态码是一种方式，但并不推荐在业务场景中直接使用。现代服务器API大多使用JSON作为数据交换格式，如果再套用HTTP标准状态码，会使得前端逻辑处理异常繁琐。
例如根据文章ID获取文章，当文章ID对应的文章不存在，如果采用HTTP标准状态码，此时响应码应为404， 原因短语为Not Found，因为接口本身设计成JSON的返回值，返回404状态码会导致前端无法进入正常处理逻辑，需要额外逻辑去理解响应，并友好提示用户。
统一API的响应格式，可使用以下简单结构：
response = {
code: number, // 0 表示成功，其它表示失败
msg: string, // 描述信息，code非0时表示错误描述
result: var // 成功时的响应数据，用于业务处理
};
所有能捕捉的异常，都可以包装成上面的结构返回，Content-Type: application/json。
对等
服务器实例部署需要保持对等，便于水平扩展，可分为两种：单机多进程、多机多进程。单机多进程，解决对单机的依赖（本地文件、本机网络资源、本机独有服务等），就可以转为多机多进程部署。
负载均衡
如果服务器实例实现了对等部署，也就是同一个服务，有多个实例在运行，通常在前面会存在一个负载均衡服务器，它会考虑到多个不同服务实例的负载情况，给它们带去不同数量的请求。可把负载均衡理解成另一个层次的路由。
反向代理
反向代理服务器是隐藏真实服务器相关信息，代理真实服务器与客户端打交道，同时可以集成其它功能的角色。出色代表：Nginx，性能稳定可靠，包含大部分非业务相关特性，如缓存、访问日志、负载均衡、路由转发等。
总结
一个现代WEB服务器，不一定包含上述所有内容，同时也不限于上述内容。上述每一项，都是根据自己的理解，简单描述一遍，不涉及具体实现与技术细节，因为每一项内容展开，都有太多太多内容。后续针对其中某些内容，再单独写文章进行更详细和深入的介绍。