从输入url到页面显示都发生了什么

本文深入解析HTTP请求全过程,从DNS解析、TCP三次握手到HTTP请求与响应,再到浏览器渲染及TCP连接断开,全面覆盖前端面试核心知识点。

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这个问题是个经典的问题,也会是前端面试最常问的面试题之一,虽然简单的一句话,但是里面水很深,包含的知识量很大,下面就分模块研究一下。

大概分为

  • 1、DNS解析
  • 2、TCP三次握手建立连接
  • 3、http发起请求
  • 4、服务器处理请求,并返回响应报文
  • 5、浏览器渲染dom树
  • 6、断开TCP连接,解释本次请求流程

1、DNS 解析

咱们先看看dns是为什么诞生的,然后咱们就知道它是干什么的了。

大家一般访问网站的时候,通常都是通过域名进行访问,而不是通过ip地址进行访问。因为与ip地址是一串数字,相比域名(英文字母+数字)更符合人类的记忆习惯。

但是让计算机去理解域名(英文字母+数字),相对而言也是相当困难的,因为计算机更擅长处理一串数字。

为了解决这个问题。dns服务应用就产生了,dns协议服务提供了通过域名查找ip地址,或逆向从ip反查域名的服务。如图

详细的简介一下dns解析的步骤:

  • 1、首先看看本地dns(hosts)如果找到对应的域名解析就执行tcp三次握手,如果没有找到执行2、
  • 2、去路由器的dns服务去找对应ip,如果找到对应的域名解析就执行tcp三次握手,如果没有找到,接着执行3、
  • 3、 去代理服务器的dns服务去找对应ip,如果找到对应的域名解析就执行tcp三次握手,如果没有找到,接着执行4、
  • 4 代理服务器都找不到,那么就会去网络服务商哪里去找,直到找到就会执行tcp三次握手。

如果在路由器,或者代理服务器,或者网络服务商找到了,对于的ip,就会通知上一步把这个ip缓存起来(dns缓存--优化项),以便下次使用。

2、TCP协议的三次握手 咱们先看看TCP协议是干什么的,TCP协议在tcp/ip协议中为第二层,传输层,下面简介一下tcp/ip协议的4层。

  • 1、应用层(http协议属于该层),

    作用:向用户提供应用服务时通信的活动。

    TCP/IP 协议族内预存了各类通用的应用服务。比如,FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议)和 DNS(Domain Name System,域 名系统)服务就是其中两类。

  • 2、传输层(tcp协议属于该层),

    作用:提供互联网中两台计算机之间的数据传输

  • 3、网络层(ip协议属于改层)

    作用:用来处理网上流动的数据包,数据包是网上传输的最小单位,该层规定了使用什么样的路径到达对方的计算机,然后把数据包传递给对方

  • 4、链路层

    作用:用来连接网络硬件的部分,包括控制操作系统、硬件的设备驱 动、NIC(Network Interface Card,网络适配器,即网卡),及光纤等 物理可见部分(还包括连接器等一切传输媒介)。硬件上的范畴均在 链路层的作用范围之内。

tcp/ip分层是非常好的处理方式,就像社会人类分工一样,各就其职,那个层出问题就单独的去处理那层,或者或要替换某层的话就直接把那层给替换掉,不用整体替换。或者两层之间好添加一层新的协议,只要能过处理好各层的接口,就可以添加。

例如https就是在应用层和传输层之间添加了一层SSL(secuer socket layer,安全套阶层)

来看图

发送端在发送的时候,都会加上该层的所属的头部信息,相反在接受层,接受数据时每层都会去掉该层的首部信息。

接下来就看看tcp协议的传输层的作用和实际交互方式。 传输层细分两个作用

  • 1 提供字节流服务 字节流服务指的是,tcp协议会对大数据的请求体进行数据分割,分割成以报文段为单位的数据包,进行传输

  • 2 确保数据能够到达目标 tcp协议为了能够确保数据传输到目标,会选择三次握手策略。

    握手过程采用tcp标志(flg)SYN--(synchronize)和ACK---(ackonwledgement) 发送端先发送一个带有SYN--(synchronize)flag的数据包给目标服务器,目标服务器得到请求后,会返回一个携带SYN--(synchronize)/ACK--(ackonwledgement)flag的数据包来传达确认信息,客户端接收到以后会,会回传一个ACK(ackonwledgement)的标志代表握手成功。如果中间有断开,tcp会以相同的顺序发送,这就是三次握手的真实面目,看下图

3 http 发送请求 当tcp三次握手建立以后,接下来就会发起一到多个数据请求。请求分两部分

请求头

请求体

响应体也分为两部分。

响应头

响应体

5 浏览器渲染

  • 1 处理html标记并构建DOM树。
  • 2 处理css标记并构建CSSOM树。
  • 3 将DOM与CSSOM合并成一个渲染树。
  • 4 根据渲染树来布局,以计算每个节点的几何信息。
  • 5 将各个节点绘制到屏幕上。

我们的演示网页看起来可能很简单,实际上却需要完成相当多的工作。如果 DOM 或 CSSOM 被修改,您只能再执行一遍以上所有步骤,以确定哪些像素需要在屏幕上进行重新渲染。

默认情况下,CSS 被视为阻塞渲染的资源,这意味着浏览器将不会渲染任何已处理的内容,直至 CSSOM 构建完毕

优化

  • 1 CSS 是阻塞渲染的资源。需要将它尽早、尽快地下载到客户端,以便缩短首次渲染的时间。

  • 2 并利用媒体类型和查询来解除对渲染的阻塞"< link href="other.css" rel="stylesheet" media="(min-width: 40em)">"

  • 3 hash 缓存 "< link href="89498567945.css" rel="stylesheet" media="(min-width: 40em)">"

JavaScript 允许我们修改网页的方方面面:内容、样式以及它如何响应用户交互。 不过,JavaScript 也会阻止 DOM 构建和延缓网页渲染。

优化

  • 1 可以让您的 JavaScript 异步执行 "< script src="app.js" async>"
  • 2 并去除关键渲染路径中任何不必要的 JavaScript
  • 3 hash 缓存 "< script src="app34534534543.js" async> "

6、断开TCP连接,解释本次请求流程

  • 1 当服务器完成数据传输后,将控制位FIN置1,提出停止TCP连接的请求
  • 2 客户端收到FIN后对其作出响应,确认这一方向上的TCP连接将关闭,将ACK置1
  • 3 由客户端再提出反方向的关闭请求,将FIN置1
  • 4 服务器对客户端的请求进行确认,将ACK置1,双方向的关闭结束。

客户端和服务器双方都可以先提出断开连接

因个人了解程度有限,目前只能提供这么多的产考,有不足的地方可以提出来,会及时修改,后期或不断补充

转载于:https://juejin.im/post/5c34018ae51d45523070f82f

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