浏览器相关（2）- 从输入url到页面展示发生了什么

简单来讲，从输入url到页面展示总共经历以下九个过程：
step1：输入地址
step2：浏览器查找域名的IP地址
step3：浏览器向web服务器发送一个HTTP请求
step4：服务器的永久重定向相应
step5：浏览器跟踪重定向地址
step6：服务器处理请求
step7：服务器发送一个HTTP相应
step8：浏览器显示HTML页面
step9：浏览器发送请求以获取嵌入在HTML的资源（图片、音频、视频、CSS、JS）

一、输入地址

当我们开始在浏览器中输入网址的时候，浏览器会从历史纪录、书签等位置开始智能的匹配可能的url，找到已经输入的字符串可能对应的url，然后给出智能的提示，使用户可以补全url地址。

二、浏览器查找域名的IP地址

step1：查找浏览器缓存 - 浏览器会缓存DNS记录一段时间，操作系统并未告诉浏览器每个DNS记录的生存时间，因此，浏览器会将其缓存一段时间（2~30min）；
step2：查找系统缓存 - 如果浏览器缓存中不包含所需的记录，则会查看操作系统的缓存，对本地硬盘的hosts文件中进行查看，寻找域名的IP地址；
step3：查找本地DNS缓存 - 如果在操作系统缓存中未找到域名的IP地址，则请求将会到达本地DNS服务器。本地DNS服务器会首先查找自己的缓存，如果找到记录，则直接返回结果；
step4：查找ISP的DNS缓存 - 如果本地DNS缓存中未查找到结果，则查找ISP缓存，若存在，则返回结果，同时，在本地DNS服务器中缓存结果；
step5：查找跟DNS服务器 - 如果在ISP的DNS服务器中未找到结果，本地DNS服务器会继续向根DNS服务器发出请求，此时，将进行递归搜索。

三、浏览器向web服务器发送一个HTTP请求

拿到域名对应的IP地址后，浏览器会以一个随机端口（1024<端口<65535）向服务器的WEB程序的80端口发起TCP的连接请求。这个连接请求到达服务器端后，进入到网卡，然后是进入到内核的TCP/IP协议栈（用于识别连接请求，解封包，一层层的剥开），还有可能要经过Netfilter防火墙的过滤，最终到达WEB程序，最终建立了TCP/IP的连接。

HTTP请求消息

HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式：
请求行（request line）
请求头部（header）
空行
请求数据

HTTP请求消息结构：

TCP协议的连接和断开

TCP报文格式

TCP报文格式图：

其中：
（1）序号：seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。
（2）确认序号：ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，ack=seq+1。
（3）标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义如下：

• URG：紧急指针（urgent pointer）有效
• ACK：确认序号有效
• PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
• RST：重置连接。
• SYN：发起一个新连接。
• FIN：释放一个连接。

连接 - 三次握手

所谓三次握手（Three-Way Handshake）即建立TCP连接，是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送3个包以确认连接的建立。

（1）第一次握手：Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。

（2）第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack (number )=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RCVD状态。

（3）第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

断开 - 四次挥手

所谓四次挥手（Four-Way Wavehand）即终止TCP连接，就是指断开一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。

由于TCP连接时全双工的，因此，每个方向都必须要单独进行关闭，这一原则是当一方完成数据发送任务后，发送一个FIN来终止这一方向的连接，收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了，即不会再收到数据了，但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据，直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方则执行被动关闭，上图描述的即是如此。

（1）第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态。

（2）第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态。

（3）第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。

（4）第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。

经典问题1 - 为什么要进行三次握手？

目的：为了防止已经失效的连接请求报文段突然由传送到了服务端，因而产生错误。
假如不采用“三次握手”，那么只要server端发出确认，新的连接就被建立了。由于现在client并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬server的确认，也不会向server发送数据，但是server却以为新的传输连接已经建立了，并一直等待client发来数据。这样，server的很多资源就白白浪费掉了。采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。

经典问题2 - 为什么建立连接需要三次握手而关闭连接需要四次挥手？

这是因为服务端在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时，当收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，己方也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即close，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送。

四、服务器的永久重定向响应

服务器给浏览器响应一个301永久重定向响应。
服务器一定要重定向而不是直接发送用户想看的网页内容的原因
①搜索引擎排名
如果一个页面有两个地址，就像http://www.yy.com/和http://yy.com/，搜索引擎会认为它们是两个网站，结果造成每个搜索链接都减少而降低排名。而搜索引擎知道301永久重定向是什么意思，这样就把访问带www和不带www的地址都归于同一个网站排名下。
②缓存
用不同的地址会造成缓存友好性变差，当一个页面有多个名字时，它可能会在缓存里出现多次。

五、浏览器跟踪重定向响应

浏览器会向重定向之后的地址重新发送一个HTTP响应。

六、服务器处理请求

后端从固定的端口接收TCP报文开始，它会对TCP连接进行处理，对HTTP协议进行解析，并按照报文格式进一步封装成HTTP Request对象，供上层使用。

七、服务器返回一个HTTP响应

HTTP响应也由四部分组成：
状态行
消息报头
空行
响应正文

八、浏览器显示HTML

不同的浏览器可能解析过程不太一样，这里以webkit的渲染过程为例：
解析html以构建dom树 -> 构建render树 -> 布局render树 -> 渲染render树

九、浏览器发送请求获取嵌入在HTML中的资源（如图片、音频、视频、CSS、JS）

　其实这个步骤可以并列在步骤8中，在浏览器显示HTML时，它会注意到需要获取其他地址内容的标签。这时，浏览器会发送一个获取请求来重新获得这些文件。

　　这些地址都要经历一个和HTML读取类似的过程。所以浏览器会在DNS中查找这些域名，发送请求，重定向等等…

不像动态页面，静态文件会允许浏览器对其进行缓存。有的文件可能会不需要与服务器通讯，而从缓存中直接读取，或者可以放到CDN中。

W3Cschool http://www.w3cschool.cn/http/1p9jwfmq.html
TCP协议的三次握手和四次挥手 http://uule.iteye.com/blog/2213562
十分完整的总结 http://www.cnblogs.com/xianyulaodi/p/6547807.html