从输入url到页面加载发生了什么

  刚接触这个问题,上网查了些资料,才发现这里面涉及到的知识很多...如果对计算机网络和硬件比较熟悉的话,估计可以出一本书了吧。在这里我简单地把我的理解写下来。
1、浏览器地址栏输入URL,回车
2、浏览器查找当前的URL是否存在缓存,并判断缓存是否过期
3、DNS解析URL对应的IP
4、根据IP建立TCP连接,与服务器连接
5、浏览器发起HTTP请求
6、服务器处理请求,浏览器接收HTTP响应
7、浏览器页面渲染,建立DOM树
8、关闭TCP连接

下面对部分的步骤展开说下。

一:浏览器缓存
  HTTP缓存有多种规则,下图展示的是对比缓存的用户请求资源过程,对比缓存通过HTTP的last-modifiedEtag字段进行判断。

  last-modified是第一次请求资源时,服务器返回的字段,表示最后一次更新的时间。下一次浏览器请求资源时就发送if-modified-since字段。服务器用本地Last-modified时间与if-modified-since时间比较,如果不一致则认为缓存已过期并返回新资源给浏览器;如果时间一致则发送304状态码,让浏览器继续使用缓存。

  Etag:资源的实体标识(哈希字符串),当资源内容更新时,Etag会改变。服务器会判断Etag是否发生变化,如果变化则返回新资源,否则返回304。

用户请求资源过程图

二:DNS解析

DNS域名解析过程

  上述图片是查找www.google.com的IP地址过程。首先在本地域名服务器中查询IP地址,如果没有找到的情况下,本地域名服务器会向根域名服务器发送一个请求,如果根域名服务器也不存在该域名时,本地域名会向com顶级域名服务器发送一个请求,依次类推下去。直到最后本地域名服务器得到google的IP地址并把它缓存到本地,供下次查询使用。从上述过程中,可以看出网址的解析是一个从右向左的过程: com -> google.com -> www.google.com。但是你是否发现少了点什么,根域名服务器的解析过程呢?事实上,真正的网址是www.google.com.,并不是我多打了一个.,这个.对应的就是根域名服务器,默认情况下所有的网址的最后一位都是.,既然是默认情况下,为了方便用户,通常都会省略,浏览器在请求DNS的时候会自动加上,所有网址真正的解析过程为: . -> .com -> google.com. -> www.google.com.。

三:TCP连接
  在通过第一步的DNS域名解析后,获取到了服务器的IP地址,在获取到IP地址后,便会开始建立一次连接,这是由TCP协议完成的,主要通过三次握手进行连接。

(1)第一次握手: 建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SENT状态,等待服务器确认;

(2)第二次握手: 服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;

(3)第三次握手: 客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED(TCP连接成功)状态,完成三次握手。
  完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据。

TCP连接的三次握手过程

四:浏览器向服务器发送HTTP请求

  完整的HTTP请求包含请求起始行、请求头部、请求主体三部分。

五:浏览器接收响应

  服务器在收到浏览器发送的HTTP请求之后,会将收到的HTTP报文封装成HTTP的Request对象,并通过不同的Web服务器进行处理,处理完的结果以HTTP的Response对象返回,主要包括状态码,响应头,响应报文三个部分。

  状态码主要包括以下部分:

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。

  响应头主要由Cache-Control、 Connection、Date、Pragma等组成。

  响应体为服务器返回给浏览器的信息,主要由HTML,css,js,图片文件组成。

六:页面渲染

  如果说响应的内容是HTML文档的话,就需要浏览器进行解析渲染呈现给用户。整个过程涉及两个方面:解析和渲染。在渲染页面之前,需要构建DOM树和CSSOM树。
在浏览器还没接收到完整的 HTML 文件时,它就开始渲染页面了,在遇到外部链入的脚本标签或样式标签或图片时,会再次发送 HTTP 请求重复上述的步骤。在收到 CSS 文件后会对已经渲染的页面重新渲染,加入它们应有的样式,图片文件加载完立刻显示在相应位置。在这一过程中可能会触发页面的重绘或重排。这里有两个重要概念:Reflow和Repaint。

  Reflow,也称作Layout,中文叫回流,一般意味着元素的内容、结构、位置或尺寸发生了变化,需要重新计算样式和渲染树,这个过程称为Reflow。

  Repaint,中文重绘,意味着元素发生的改变只是影响了元素的一些外观之类的时候(例如,背景色,边框颜色,文字颜色等),此时只需要应用新样式绘制这个元素就OK了,这个过程称为Repaint。

七:关闭TCP连接或继续保持连接

  通过四次挥手关闭连接(FIN ACK, ACK, FIN ACK, ACK)。

关闭TCP连接

(1)第一次挥手是浏览器发完数据后,发送FIN请求断开连接。

(2)第二次挥手是服务器发送ACK表示同意,如果在这一次服务器也发送FIN请求断开连接似乎也没有不妥,但考虑到服务器可能还有数据要发送,所以服务器发送FIN应该放在第三次挥手中。

(3)这样浏览器需要返回ACK表示同意,也就是第四次挥手

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