从发出http请求到服务器响应过程

从发出http请求到服务器响应过程

浏览器输入url经历图

分析过程：

1.用户输入url，浏览器内部代码将url进行拆分解析

url解析图

举个例子：

https://xxx.xxxxxx.xxx/article/123456.htm

其中“xxx.xxxxxx.xxx” 表示这台服务器，后面的/article/123456.htm

表示我们请求的文件路径。但是这个路径是相对路径，是以web服务器根目录为起始目录的。

所以一个URL 实际上对应Web服务器里的一个文件资源。如果没有输入路径名，例如只输入 “xxx.xxxxxx.xxx” ，表示访问事先设置的默认文件，常见的有 /index.html 、 /default.html 等等。

对URL 进行解析后，浏览器确定了 Web 服务器和文件名，接下来就是根据这些信息来构造 HTTP 请求报文。HTTP消息格式如图：

域名解析过程

浏览器解析URL 并生成 HTTP 数据结构后，在发给服务器之前，还需要查询域名对应的 IP 地址，因为操作系统发送消息时，必须提供通信对象的 IP 地址。

DNS 服务器就是专门保存 域名与 IP 的对应关系，负责解析域名的服务器 。注意：很多教材都说IP地址不方便记忆，所以才有了域名。其实域名不仅仅是方便记忆，他还有更重要的作用，比如用域名就可以实现一台服务器同时搭建多个网站而共用一个IP。

域名是用句点来分隔的，比如www.xxxxxx.com，这里的句点代表了不同层级的划分。在域名中，越靠右的位置表示其层级越高。

可能因为域名是外国人定义的，所以思维和中国人相反。比如表示一个地点，外国喜欢按照从小到大的顺序说（如XX 街道 XX 区 XX 市 XX 省），而中国喜欢按从大到小的顺序（如 XX 省 XX 市 XX 区 XX 街道）。

最右边的是顶级域名，例如上面的“.com” 。再下面是二级域名 xxxxxx.com。所以域名的层级关系是一个树状结构（域名和域名服务器是两个概念）：

根DNS 服务器

顶级域DNS 服务器（com）

权威DNS 服务器（xxxxxx.com）

所有的DNS 服务器都有根域DNS 服务器的信息。这样一来，任何 DNS 服务器都可以找到根域 DNS 。因此，客户端只要能够找到任意一台 DNS 服务器，就可以通过它找到根域 DNS 服务器，然后再一步步找到位于下层的某台目标 DNS 服务器。

域名解析过程：

首先查找电脑上的DNS缓存，如果有则解析完毕。否则进入第2步；

客户端向本地DNS服务器（可以在网络属性看到，一般是路由器自动设置，也可也手动设置）发送一个DNS请求，询问 xxx.xxxxxx.com的IP地址。本地DNS收到后，如果缓存里有，则直接返回对应的IP地址。否则第3步；

本地DNS向根DNS发送请求，询问 xxx.xxxxxx.com 的IP地址。根DNS收到后，发现是.com结尾的，便返回.com顶级DNS的地址给本地DNS。本地DNS收到后，向.com顶级DNS发起请求，询问xxx.xxxxxx.com的地址。顶级DNS返回负责xxx.xxxxxx域名的权威DNS地址。本地DNS于是向权威DNS请求，权威DNS查询后返回对应的IP地址。

本地DNS收到后，把结果返回给客户端，再缓存起来。

我们再看下解析过程图解：

3.浏览器费了一顿周折终于拿到了服务器IP，接下来就是网络通信（过程如下图），分层由高到低分别为：应用层、传输层、网络层、数据链路层。发送端从应用层往下走，接收端从数据链路层往上走

首先：应用层客户端发送HTTP请求

HTTP请求包括请求报头和请求主体两个部分，其中请求报头包含了至关重要的信息，包括请求的方法（GET / POST）、目标url、遵循的协议（http / https / ftp…），返回的信息是否需要缓存，以及客户端是否发送cookie等。

请求报文

然后：传输层TCP传输报文

位于传输层的TCP协议为传输报文提供可靠的字节流服务。它为了方便传输，将大块的数据分割成以报文段为单位的数据包进行管理，并为它们编号，方便服务器接收时能准确地还原报文信息。TCP协议通过“三次握手”等方法保证传输的安全可靠。

客户端发送一个带有SYN标志的数据包给服务端，在一定的延迟时间内等待接收的回复。服务端收到后，回传一个带有SYN/ACK标志的数据包以示传达确认信息，最后客户端再回传一个带ACK标志的数据包，代表握手结束，连接成功。

SYN （Synchronize Sequence Numbers）同步序列编号

ACK (Acknowledgement）确认字符

下图也可以这么理解：

客户端：“你好，在家不，有你信件。”---SYN

服务端：“在的。”-----SYN/ACK

客户端：“好嘞。”-----ACK

接着：网络层IP协议查询MAC地址

IP协议的作用是把TCP分割好的各种数据包传送给接收方。而要保证确实能传到接收方还需要接收方的MAC地址，也就是物理地址。IP地址和MAC地址是一一对应的关系，一个网络设备的IP地址可以更换，但是MAC地址一般是固定不变的。ARP协议可以将IP地址解析成对应的MAC地址。当通信的双方不在同一个局域网时，需要多次中转才能到达最终的目标，在中转的过程中需要通过下一个中转站的MAC地址来搜索下一个中转目标。

数据到达数据链路层

在找到对方的MAC地址后，就将数据发送到数据链路层传输。这时，客户端发送请求的阶段结束

再次：服务器接收数据

接收端的服务器在链路层接收到数据包，再层层向上直到应用层。这过程中包括在运输层通过TCP协议将分段的数据包重新组成原来的HTTP请求报文。

服务器响应请求

服务接收到客户端发送的HTTP请求后，查找客户端请求的资源，并返回响应报文，响应报文中包括一个重要的信息——状态码。状态码由三位数字组成，

其中比较常见的是200 OK表示请求成功。

301表示永久重定向，即请求的资源已经永久转移到新的位置。在返回301状态码的同时，响应报文也会附带重定向的url，客户端接收到后将http请求的url做相应的改变再重新发送。

404 not found 表示客户端请求的资源找不到。

最后：服务器返回相应文件

服务器端收到请求后的由web服务器（准确说应该是http服务器）处理请求，诸如Apache、Ngnix、IIS等。web服务器解析用户请求，知道了需要调度哪些资源文件，再通过相应的这些资源文件处理用户请求和参数，并调用数据库信息，最后将结果通过web服务器返回给浏览器客户端。

服务器有自己的MVC 结构（如下图）

关闭TCP连接

为了避免服务器与客户端双方的资源占用和损耗，当双方没有请求或响应传递时，任意一方都可以发起关闭请求。与创建TCP连接的3次握手类似，关闭TCP连接，需要4次握手。

4次握手

上图可以这么理解：

客户端：“兄弟，我这边没数据要传了，咱关闭连接吧。”----FIN

服务端：“收到，我看看我这边有木有数据了。”----ACK

服务端：“兄弟，我这边也没数据要传你了，咱可以关闭连接了。”----FIN

客户端：“好嘞。”----ACK

4.页面的渲染阶段

流程：

解析HTML生成DOM树。

解析CSS生成CSSOM规则树。

将DOM树与CSSOM规则树合并在一起生成渲染树。

遍历渲染树开始布局，计算每个节点的位置大小信息。

将渲染树每个节点绘制到屏幕。

webkit渲染引擎流程

过程的重点：

渲染阻塞

当浏览器遇到一个script 标记时，DOM 构建将暂停，直至脚本完成执行，然后继续构建DOM。每次去执行JavaScript脚本都会严重地阻塞DOM树的构建，如果JavaScript脚本还操作了CSSOM，而正好这个CSSOM还没有下载和构建，浏览器甚至会延迟脚本执行和构建DOM，直至完成其CSSOM的下载和构建。

所以，script 标签的位置很重要。实际使用时，可以遵循下面两个原则：

CSS 优先：引入顺序上，CSS 资源先于 JavaScript 资源。

JS置后：我们通常把JS代码放到页面底部，且JavaScript 应尽量少影响 DOM 的构建。

当解析html的时候，会把新来的元素插入dom树里面，同时去查找css，然后把对应的样式规则应用到元素上，查找样式表是按照从右到左的顺序去匹配的。

例如：div p {font-size: 16px}，会先寻找所有p标签并判断它的父标签是否为div之后才会决定要不要采用这个样式进行渲染）。

所以，我们平时写CSS时，尽量用id和class，千万不要过渡层叠。

渲染树绘制

在绘制阶段，遍历渲染树，调用渲染器的paint()方法在屏幕上显示其内容。渲染树的绘制工作是由浏览器的UI后端组件完成的。

reflow与repaint：

根据渲染树布局，计算CSS样式，即每个节点在页面中的大小和位置等几何信息。HTML默认是流式布局的，CSS和js会打破这种布局，改变DOM的外观样式以及大小和位置。这时就要提到两个重要概念：replaint和reflow。

replaint：屏幕的一部分重画，不影响整体布局，比如某个CSS的背景色变了，但元素的几何尺寸和位置不变。

reflow： 意味着元件的几何尺寸变了，我们需要重新验证并计算渲染树。是渲染树的一部分或全部发生了变化。这就是Reflow，或是Layout。

所以我们应该尽量减少reflow和replaint，我想这也是为什么现在很少有用table布局的原因之一。

display:none 会触发 reflow，visibility: hidden属性并不算是不可见属性，它的语义是隐藏元素，但元素仍然占据着布局空间，它会被渲染成一个空框，所以visibility:hidden 只会触发 repaint，因为没有发生位置变化。

有些情况下，比如修改了元素的样式，浏览器并不会立刻reflow 或 repaint 一次，而是会把这样的操作积攒一批，然后做一次 reflow，这又叫异步 reflow 或增量异步 reflow。

有些情况下，比如resize 窗口，改变了页面默认的字体等。对于这些操作，浏览器会马上进行 reflow。