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从URL输入到页面展现到底发生什么？ ​

从URL输入到页面展现到底发生什么？ - 掘金 (juejin.cn)

  1. 从URL输入到页面展现到底发生什么？
  2. URL 到底是啥？
  3. http://www.w3school.com.cn/html/index.asp 各部分解释一下？
  4. 浏览器如何通过域名去查询 URL 对应的 IP 呢？
  5. TCP 三次握手作用？
  6. TCP 三次握手过程？
  7. HTTP 请求报文包含哪几个部分？
  8. HTTP 响应报文包含哪几个部分？
  9. 什么时候断开连接？
  10. TCP 四次握手作用？
  11. TCP 四次握手过程？

从URL输入到页面展现到底发生什么？

  • DNS 解析：获取服务器IP地址
  • TCP 连接：TCP 三次握手建立连接
  • 浏览器：发送 HTTP 请求报文
  • 服务器：处理请求并返回 HTTP 报文
  • 浏览器解析渲染页面
  • 断开连接：TCP 四次挥手

1、URL 到底是啥 ​

URL（Uniform Resource Locator），统一资源定位符，用于定位互联网上资源，俗称网址。 比如 http://www.w3school.com.cn/html/index.asp，遵守以下的语法规则：

scheme://host.domain:port/path/filename 各部分解释如下：

  • scheme - 定义因特网服务的类型。常见的协议有 http、https、ftp、file，其中最常见的类型是 http，而 https 则是进行加密的网络传输。

  • host - 定义域主机（http 的默认主机是 www）

  • domain - 定义因特网域名，比如 w3school.com.cn

  • port - 定义主机上的端口号（http 的默认端口号是 80）

  • path - 定义服务器上的路径（如果省略，则文档必须位于网站的根目录中）。

  • filename - 定义文档/资源的名称

2、域名解析（DNS） ​

浏览器如何通过域名去查询 URL 对应的 IP 呢？

  • 浏览器缓存：浏览器会按照一定的频率缓存 DNS 记录。
  • 操作系统缓存：如果浏览器缓存中找不到需要的 DNS 记录，那就去操作系统中找。
  • 路由缓存：路由器也有 DNS 缓存。
  • ISP 的 DNS 服务器：ISP 是互联网服务提供商(Internet Service Provider)的简称，ISP 有专门的 DNS 服务器应对 DNS 查询请求。
  • 根服务器：ISP 的 DNS 服务器还找不到的话，它就会向根服务器发出请求，进行递归查询（DNS 服务器先问根域名服务器.com 域名服务器的 IP 地址，然后再问.baidu 域名服务器，依次类推）

3、TCP 三次握手 ​

在客户端发送数据之前会发起 TCP 三次握手用以同步客户端和服务端的序列号和确认号，并交换 TCP 窗口大小信息。

img

3.1 TCP 三次握手的过程如下： ​

  • 客户端发送一个带 SYN=1，Seq=X 的数据包到服务器端口（第一次握手，由浏览器发起，告诉服务器我要发送请求了）
  • 服务器发回一个带 SYN=1， ACK=X+1， Seq=Y 的响应包以示传达确认信息（第二次握手，由服务器发起，告诉浏览器我准备接受了，你赶紧发送吧）
  • 客户端再回传一个带 ACK=Y+1， Seq=Z 的数据包，代表“握手结束”（第三次握手，由浏览器发送，告诉服务器，我马上就发了，准备接受吧）

3.2 为啥需要三次握手 ​

谢希仁著《计算机网络》中讲“三次握手”的目的是“为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误”。

4、发送 HTTP 请求 ​

TCP 三次握手结束后，开始发送 HTTP 请求报文。 请求报文由请求行（request line）、请求头（header）、请求体三个部分组成,如下图所示：

img

4.1 请求行 ​

php
POST  /chapter17/user.html HTTP/1.1

请求行包含：

  • 请求方法：GET、POST、PUT、DELETE、PATCH、HEAD、OPTIONS、TRACE。
  • URL 即请求地址，由 <协议>：//<主机>：<端口>/<路径>?<参数> 组成
  • 协议版本即 http 版本号

4.2 请求头 ​

shell
Accept: */*
Accept-Encoding:gzip, deflate, br
Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8,en-GB;q=0.7,en-US;q=0.6
Cache-Control:no-cache
Origin:https://juejin.cn
Pragma:no-cache

请求头通知服务器有关于客户端请求的信息。它包含许多有关的客户端环境和请求正文的有用信息：

  • Host：表示主机名，虚拟主机
  • Connection：HTTP/1.1 增加的，使用 keepalive，即持久连接，一个连接可以发多个请求
  • User-Agent：请求发出者，兼容性以及定制化需求

4.3 请求体 ​

可以承载多个请求参数的数据，包含回车符、换行符和请求数据，并不是所有请求都具有请求数据。

php
name=tom&password=1234&realName=tomson

5、服务器处理请求并返回 HTTP 报文 ​

5.1 http 响应报文 ​

响应报文由响应行（request line）、响应头部（header）、响应主体三个部分组成。

img

(1) 响应行包含：协议版本，状态码，状态码描述

状态码规则如下：

  • 1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理。
  • 2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受。
  • 3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作。
  • 4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现。
  • 5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求。

(2) 响应头部包含响应报文的附加信息，由 名/值 对组成

image-20230612175512311

(3) 响应主体包含回车符、换行符和响应返回数据，并不是所有响应报文都有响应数据

6、浏览器解析渲染页面 ​

1.根据 HTML 解析 DOM 树 ​

  • 根据 HTML 的内容，将标签按照结构解析成为 DOM 树，DOM 树解析的过程是一个深度优先遍历。即先构建当前节点的所有子节点，再构建下一个兄弟节点。
  • 在读取 HTML 文档，构建 DOM 树的过程中，若遇到 script 标签，则 DOM 树的构建会暂停，直至脚本执行完毕。

2.根据 CSS 解析生成 CSS 规则树 ​

  • 解析 CSS 规则树时 js 执行将暂停，直至 CSS 规则树就绪。
  • 浏览器在 CSS 规则树生成之前不会进行渲染。

3.结合 DOM 树和 CSS 规则树，生成渲染树 ​

  • DOM 树和 CSS 规则树全部准备好了以后，浏览器才会开始构建渲染树。
  • 精简 CSS 并可以加快 CSS 规则树的构建，从而加快页面相应速度。

4.根据渲染树计算每一个节点的信息（布局） ​

  • 布局：通过渲染树中渲染对象的信息，计算出每一个渲染对象的位置和尺寸
  • 回流：在布局完成后，发现了某个部分发生了变化影响了布局，那就需要倒回去重新渲染。

5.根据计算好的信息绘制页面 ​

  • 绘制阶段，系统会遍历呈现树，并调用呈现器的“paint”方法，将呈现器的内容显示在屏幕上。
  • 重绘：某个元素的背景颜色，文字颜色等，不影响元素周围或内部布局的属性，将只会引起浏览器的重绘。
  • 回流：某个元素的尺寸发生了变化，则需重新计算渲染树，重新渲染。

7、断开连接 ​

当数据传送完毕，需要断开 tcp 连接，此时发起 tcp 四次挥手。

img

  • 发起方向被动方发送报文，Fin、Ack、Seq，表示已经没有数据传输了。并进入 FIN_WAIT_1 状态。(第一次挥手：由浏览器发起的，发送给服务器，我请求报文发送完了，你准备关闭吧)
  • 被动方发送报文，Ack、Seq，表示同意关闭请求。此时主机发起方进入 FIN_WAIT_2 状态。(第二次挥手：由服务器发起的，告诉浏览器，我请求报文接受完了，我准备关闭了，你也准备吧)
  • 被动方向发起方发送报文段，Fin、Ack、Seq，请求关闭连接。并进入 LAST_ACK 状态。(第三次挥手：由服务器发起，告诉浏览器，我响应报文发送完了，你准备关闭吧)
  • 发起方向被动方发送报文段，Ack、Seq。然后进入等待 TIME_WAIT 状态。被动方收到发起方的报文段以后关闭连接。发起方等待一定时间未收到回复，则正常关闭。(第四次挥手：由浏览器发起，告诉服务器，我响应报文接受完了，我准备关闭了，你也准备吧)