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程式設計學習筆記 | 生活心得

01-1. 網路協定是什麼? ⏱️ 閱讀時間: 8 分鐘 🎯 難度: ⭐ (超級簡單) 🎯 本篇重點 理解網路協定的基本概念、為什麼需要協定,以及常見的協定分類。 🤔 什麼是網路協定? Protocol(協定) = 通訊的規則 一句話解釋: 網路協定就像是語言,規定了電腦之間如何交換訊息、如何解讀訊息的一套規則。 🗣️ 用日常對話來比喻 人類溝通需要語言規則 情境:打電話 規則(協定): 1. 撥號時說「喂」 2. 對方回應「喂」 3. 開始對話 4. 結束時說「再見」 如果沒有這些規則: - A: 你好嗎? - B: 誰? - A: 我是 John - B: 什麼? 結果:溝通失敗!電腦溝通也需要協定 情境:瀏覽網頁 協定(HTTP): 1. 客戶端發送請求:GET /index.html 2. 伺服器回應:200 OK + 網頁內容 3. 客戶端顯示網頁 如果沒有協定: - 客戶端:給我首頁 - 伺服器:什麼是首頁? - 客戶端:index.html - 伺服器:不懂 結果:無法顯示網頁! 📋 為什麼需要網路協定? 1.

01-2. OSI 七層模型 ⏱️ 閱讀時間: 10 分鐘 🎯 難度: ⭐⭐ (簡單) 🎯 本篇重點 用淺顯易懂的比喻理解 OSI 七層模型,知道每一層的功能和實際應用。 🤔 什麼是 OSI 七層模型? OSI Model(開放式系統互連模型) = 網路通訊的標準化架構 一句話解釋: OSI 七層模型就像是郵局寄包裹的流程,把複雜的網路通訊分成 7 個步驟,每一層負責一個特定工作。 📮 用寄包裹來比喻 OSI 七層 想像你要從台北寄禮物給高雄的朋友: 第 7 層 - 應用層:你決定寄什麼禮物(內容) ↓ 第 6 層 - 表現層:把禮物包裝、加標籤(格式化) ↓ 第 5 層 - 會話層:填寫寄件人和收件人資訊(建立連線) ↓ 第 4 層 - 傳輸層:決定用掛號還是平信(可靠性) ↓ 第 3 層 - 網路層:規劃從台北到高雄的路線(路由) ↓ 第 2 層 - 資料鏈結層:郵差騎車到下一個郵局(點對點傳輸) ↓ 第 1 層 - 實體層:實際的道路、郵局建築(硬體) 🏗️ OSI 七層詳解 第 7 層:應用層(Application Layer) 功能: 提供應用程式使用的網路服務

01-3. TCP/IP 四層模型 ⏱️ 閱讀時間: 10 分鐘 🎯 難度: ⭐⭐ (簡單) 🎯 本篇重點 理解 TCP/IP 四層模型,知道它和 OSI 七層的差異,以及為什麼實際上我們更常用 TCP/IP 模型。 🤔 什麼是 TCP/IP 模型? TCP/IP Model = 實際運作的網路架構 一句話解釋: TCP/IP 是實際運作在網路上的模型,把 OSI 的七層簡化成四層,更實用、更容易理解。 🏢 理論 vs 實務的比喻 OSI 七層 = 理想的組織架構圖 總經理(應用層) ↓ 副總經理(表現層) ↓ 部門經理(會話層) ↓ 組長(傳輸層) ↓ 主任(網路層) ↓ 專員(資料鏈結層) ↓ 助理(實體層) 看起來很完整,但太複雜! TCP/IP 四層 = 實際運作的組織 老闆(應用層) ↓ 經理(傳輸層) ↓ 主管(網路層) ↓ 員工(網路介面層) 簡單、實用、容易管理! 📊 TCP/IP 四層架構 完整架構圖 ┌─────────────────────────────────┐ │ 第 4 層:應用層 │ │ (Application Layer) │ │ │ │ HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, │ │ DNS, SSH, Telnet │ └─────────────────────────────────┘ ↕ ┌─────────────────────────────────┐ │ 第 3 層:傳輸層 │ │ (Transport Layer) │ │ │ │ TCP, UDP │ └─────────────────────────────────┘ ↕ ┌─────────────────────────────────┐ │ 第 2 層:網路層 │ │ (Internet Layer) │ │ │ │ IP, ICMP, ARP │ └─────────────────────────────────┘ ↕ ┌─────────────────────────────────┐ │ 第 1 層:網路介面層 │ │ (Network Interface Layer) │ │ │ │ Ethernet, Wi-Fi, PPP │ └─────────────────────────────────┘ 🔍 TCP/IP 四層詳解 第 4 層:應用層(Application Layer) 功能: 提供各種網路應用服務

01-4. TCP vs UDP ⏱️ 閱讀時間: 12 分鐘 🎯 難度: ⭐⭐ (簡單) 🎯 本篇重點 深入理解 TCP 和 UDP 的差異、使用場景、三次握手流程,以及如何選擇適合的協定。 🤔 TCP 和 UDP 是什麼? TCP (Transmission Control Protocol) = 可靠的傳輸協定 UDP (User Datagram Protocol) = 快速的傳輸協定 一句話解釋: TCP 像掛號信(確保送達、有順序),UDP 像廣播(快速但不保證收到)。 📮 用寄信來比喻 TCP vs UDP TCP = 掛號信 你要寄重要文件給朋友: 步驟 1:確認地址(建立連線) 你:我要寄信給 123 號,有這個地址嗎? 郵局:有,可以寄 步驟 2:寄信(傳輸資料) 郵局:編號 1 號包裹 郵局:編號 2 號包裹 郵局:編號 3 號包裹 步驟 3:確認收到(回覆確認) 朋友:收到 1 號 ✅ 朋友:收到 2 號 ✅ 朋友:收到 3 號 ✅ 步驟 4:完成(關閉連線) 你:所有包裹都寄完了 朋友:確認收到全部 優點: ✅ 保證送達 ✅ 保證順序 ✅ 可以重寄 缺點: ❌ 慢(需要確認) ❌ 開銷大(需要建立連線) UDP = 廣播 你用喇叭廣播通知大家: 步驟 1:直接喊話(無需建立連線) 你:大家注意!現在下雨了! 步驟 2:不管有沒有人聽到 - 可能有人聽到 - 可能沒人聽到 - 可能只聽到一半 優點: ✅ 快速(不用確認) ✅ 簡單(不用建立連線) ✅ 低開銷 缺點: ❌ 不保證送達 ❌ 不保證順序 ❌ 不會重傳 🔍 TCP vs UDP 完整對比 核心差異表 特性 TCP UDP 連線方式 面向連線(Connection-oriented) 無連線(Connectionless) 可靠性 可靠(保證送達) 不可靠(可能遺失) 順序性 保證順序 不保證順序 速度 慢 快 開銷 大(需要握手、確認) 小(直接傳送) 錯誤檢查 有(並重傳) 有檢查但不重傳 流量控制 有 無 擁塞控制 有 無 資料單位 Segment(區段) Datagram(資料包) 標頭大小 20-60 bytes 8 bytes 使用場景對比 場景 用 TCP 用 UDP 網頁瀏覽 ✅ ❌ 電子郵件 ✅ ❌ 檔案下載 ✅ ❌ 視訊通話 ❌ ✅ 線上遊戲 ❌ ✅ 直播串流 ❌ ✅ DNS 查詢 ❌ ✅ VoIP 語音 ❌ ✅ 🤝 TCP 三次握手(Three-Way Handshake) 為什麼需要三次握手? 建立可靠連線需要雙方確認:

02-1. HTTP 基礎概念 ⏱️ 閱讀時間: 10 分鐘 🎯 難度: ⭐⭐ (簡單) 🎯 本篇重點 理解 HTTP 協定的基本概念、運作原理、版本演進,以及為什麼 HTTP 是網路世界最重要的協定。 🤔 什麼是 HTTP? HTTP (HyperText Transfer Protocol) = 超文本傳輸協定 一句話解釋: HTTP 就像是瀏覽器和網站伺服器之間的「對話語言」,規定了雙方如何請求和傳送網頁資料。 📖 用圖書館借書來比喻 HTTP 借書流程 = HTTP 請求流程 你(瀏覽器) → 圖書館(伺服器) 步驟 1:你走進圖書館(建立 TCP 連線) 步驟 2:你填寫借書單(HTTP 請求) - 書名:《三國演義》(URL) - 借書方式:借閱(GET 方法) 步驟 3:館員處理(伺服器處理請求) - 檢查有沒有這本書 - 檢查你有沒有借書資格 步驟 4:館員回應(HTTP 回應) - 成功:給你書 + 借書證明(200 OK + 內容) - 失敗:書不存在(404 Not Found) - 失敗:沒有權限(403 Forbidden) 步驟 5:你離開圖書館(關閉 TCP 連線) 🏗️ HTTP 在網路模型中的位置 OSI 7 層模型 ┌──────────────────────────────┬─────────────────┐ │ 7.

02-2. HTTP 請求與回應 ⏱️ 閱讀時間: 12 分鐘 🎯 難度: ⭐⭐ (簡單) 🎯 本篇重點 深入理解 HTTP 請求和回應的結構、常用標頭的意義、如何使用開發者工具觀察,以及實際應用範例。 🤔 什麼是 HTTP 請求和回應? 一句話解釋: HTTP 請求就像是「訂餐單」,HTTP 回應就像是「外送餐點」。 你(瀏覽器) → 餐廳(伺服器) 請求(訂餐單): - 餐廳名稱(Host) - 餐點名稱(URL) - 訂餐方式(Method) - 特殊需求(Headers) - 備註(Body) 回應(外送餐點): - 訂單狀態(Status Code) - 餐點內容(Body) - 包裝資訊(Headers) 📤 HTTP 請求(Request)結構 完整結構 GET /api/users/123 HTTP/1.1 ← 1️⃣ 請求行(Request Line) Host: api.example.com ← 2️⃣ 標頭(Headers) User-Agent: Mozilla/5.0 Accept: application/json Authorization: Bearer TOKEN123 Content-Type: application/json Connection: keep-alive ← 3️⃣ 空行(必須) {"update": "data"} ← 4️⃣ 主體(Body,可選) 1️⃣ 請求行(Request Line) GET /api/users/123 HTTP/1.
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