浏览器访问网址,是一个什么样的过程?

首先要知道网站访问大概是什么个过程:
假设你在浏览器地址栏输入这个问题的地址

http://www.zhihu.com/question/22689579

访问过程和下图差不多,浏览器和服务器交流,服务器和数据库交流(有时候数据库就在服务器那台机子上)

一个普通网站访问的过程简单概括一下,涉及到的技术就是:

1、用户操作浏览器访问,浏览器向服务器发出一个 HTTP 请求;
2、服务器接收到 HTTP 请求,Web Server 进行相应的初步处理,使用服务器脚本生成页面;
3、服务器脚本(利用Web Framework)调用本地和客户端传来的数据,生成页面;
4、Web Server 将生成的页面作为 HTTP 响应的 body,根据不同的处理结果生成 HTTP header,发回给客户端;
5、客户端(浏览器)接收到 HTTP 响应,通常第一个请求得到的 HTTP 响应的 body 里是 HTML 代码,于是对 HTML 代码开始解析;
6、解析过程中遇到引用的服务器上的资源(额外的 CSS、JS代码,图片、音视频,附件等),再向 Web Server 发送请求,Web Server 找到对应的文件,发送回来;
7、浏览器解析 HTML 包含的内容,用得到的 CSS 代码进行外观上的进一步渲染,JS 代码也可能会对外观进行一定的处理;
8、用户与页面交互(点击,悬停等等)时,JS 代码对此作出一定的反应,添加特效与动画;交互的过程中可能需要向服务器索取或提交额外的数据(局部的刷新,类似微博的新消息通知),一般不是跳转就是通过 JS 代码(响应某个动作或者定时)向 Web Server 发送请求,Web Server 再用服务器脚本进行处理(生成资源or写入数据之类的),把资源返回给客户端,客户端用得到的资源来实现动态效果或其他改变。

Web Server 和 Web Services

浏览器给服务器发一个请求,服务器不是一看就知道怎么响应的。首先这些请求和响应要有一个通用的写法,也就是要有一个协议,常用的是 HTTP 协议。
像最前面的图,服务器的响应写了一个状态码 200 OK ,是 HTTP 协议里约定俗成的一个东西,服务器写 200 OK 在响应里,表示“你请求的这个东西我有”,如果是404 Not Found,就是“你请求的这个东西我这里没有”。
HTTP 响应里还包括很多东西,比如 Content-type 表示服务器发过来的文件类型是什么(文本?动画?图片?音频?),这样发过去了人家浏览器好知道怎么展示给用户看。人家服务器怎么知道按协议要写什么东西进去呢,这就是 Web Server 干活的时候了。

形象化一下HTTP响应,大概就长这样:

<figure>

<noscript>
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</noscript>

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</figure>

再上个锤子,浏览器和服务器之间请求响应的过程大致是长这样的,右下角的那些东西就是由 Web Server 生成的(服务器脚本可以做一些改动,但这些一般是 Web Server 的份内活):

<figure>

<noscript>
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</noscript>

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</figure>

再比如说很多时候你访问一个网站,浏览器里输的地址并没有写明你请求的文件,比如这个问题的地址是:

http://www.zhihu.com/question/22689579

但知乎的服务器其实返回了一个html给你,服务器怎么知道这个地址对应要返回什么样的 html 代码给你的?也是 Web Server 干的活。

除了浏览器输地址敲回车这种赤裸裸的访问,客户端与服务器的交互还有很多种,比如:

  • 前面提到的用 JS 完成的 AJAX,有点像浏览器和服务器之间的悄悄话~

还有其他应用软件与服务器的交互,比如:

  • 微信、QQ 与腾讯的服务器的交互

  • 网游客户端与网游公司服务器的交互

  • 搜索引擎用来搜集网页信息的程序(爬虫)与各种各样的网站服务器的交互

  • 只要你知道用什么地址访问、怎样访问人家的服务器,并且有相应权限,你也可以自己写一些程序去和他们的服务器交互(比如用微博API - 新浪微博API获取微博,开发第三方应用或者做数据分析)。

从这些栗子里可以看出,客户端与服务器的交互的主体、客体、载体是五花八门的:

  • 服务器可以是大型机也可以是个人电脑,只要能跑相应的程序就行
  • 客户端像前面举的栗子里一样,可以是各种软件,而且这些软件不一定运行在个人电脑上,也可以是手机、平板、智能穿戴设备等等
  • 有时候不是传生成好的 HTML 或者其他服务器上已经有的文件,而是传输经过一定逻辑处理后生成的字符串或者其他各种封装好的数据

像前面提到的 HTML 需要有一定标准一样,为了防止混乱和鸡同鸭讲,我们又需要先对这些机器需要怎么交互达成一定共识,再让它们进行交流。人与人之间通信,需要先有一种大家都认识的写法(比如简体字/繁体字)和一种彼此都懂的语言(比如普通话/广东话)。要让这些形形色色的机器能够通过网络进行交互,我们就需要指明一种协议(比如 HTTP/HTTPS)和一种数据封装格式(比如 HTML/XML),Web Server 提供的 Web Service,指的就是这种协议+格式的交流体系。不过 Web Service 的生态系统和 HTML 的标准不一样,用户可以选择的协议和数据封装格式更多,普通的网站访问用的 HTTP + HTML 只是其中一种,一些封闭系统内的交流还可以自己定义一个协议和格式来用(比如 QQ)。

Web Service 传输的数据再经由本地客户端(浏览器、QQ/微信,网游客户端等)的分析渲染,就能够以普通人能够理解的形式展现出来。此外还有一些 Web Service 并不是为普通用户设计的,像前面提到的微博API,是用来给程序猿进行二次开发的~

除了提供 Web Service, Web Server 还会兼顾很多功能,包括提供缓存,平衡负载,这样在访问量比较大的时候能有有条不紊地接客。常见的现成的 Web Server 有开源的 Apache、Nginx和微软的IIS,你也可以用一些工具(比如 Node.js )自己定制一个。因为 Web Server 需要比较好的性能,所以投产时用的 Web Server 通常是C/C++/Java写的,但是其实很多语言都可以写,而且配合上语言底层的优化和好的模型,其他语言写的 Web Server也可以有不错的表现。

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