http面试题，三次握手四次挥手

在浏览器中输入网址按下回车经历了一个怎样的过程？
总的来说分为以下几个过程：
1、DNS解析：将域名解析为IP地址;
2、TCP连接：TCP三次握手;
3、发生HTTP请求;
4、服务器处理请求并返回HTTP报文;
5、浏览器解析渲染页面;
6、断开连接：TCP四次挥手;

下面为大家一一介绍以上过程：

一、DNS解析

DNS 协议提供通过域名查找 IP 地址，或逆向从 IP 地址反查域名的服务。DNS 是一个网络服务器，我们的域名解析简单来说就是在 DNS 上记录一条信息记录。
网页通过向DNS服务器发送域名，DNS服务器查询到与域名相应的IP地址，然后返回给浏览器，浏览器在将IP地址打印在协议上，同时请求参数也会在协议搭载，然后一并发送给对应的服务器。

二、三次握手

1.浏览器会发一个同步序列号syn给服务器，通知服务器建立连接。（告诉服务器我要发送请求）
2.服务器收到后，根据传过来的同步序号syn，返回同步序号syn和ack包。（告诉浏览器我准备接收了，你发送吧）
3.为了证明服务器传过来的信息有效性，浏览器会返回ack包给服务器。（告诉服务器，我马上发送，准备接收）

为什么要发起三次握手：
为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到服务端，因而产生错误

疑惑：为什么三次握手必须是三次呢？
第一种情况：假如只有一次，浏览器发信息过去服务器，服务器能不能通信都不知道，那样不就浪费浏览器资源。
第二种情况：假如两次，假设这种情况 ↓
前提 ，我们要清楚，浏览器发送信号给服务器，这个信号是有时效，如果信号失效，浏览器会再次发送信号给服务器，失效信号得到的返回数据将不再有效。
由于信号的时效性，服务器出现卡顿或者重启的情况。浏览器的第一次等待数据太过长，选择作废第一次请求，执行第二次推送同步信号。
在此情景中，服务器会现后返回两次ack包给浏览器，但是第一次的数据浏览器已经作废了，浏览器只认第二次请求数据的帐。
但是服务器不知道浏览器这样子，哪个有效，哪个无效，假如浏览器不告诉服务器，服务器会认为请求成功，傻傻的等待浏览器发送请求，第二种情况还好，假如出现第一种，不就白白浪费资源。
所以，浏览器收到数据会返回一个ack包给服务器，哪次响应是有效的，这样才不会浪费过多的资源。

三、请求响应

1.建立tcp连接后，浏览器会发送请求（请求方法+请求头+请求体）给服务器，获取对应数据。
2.但是服务器执行到响应是需要时间的，不可能一下子就給你响应数据，想想你的sql查询耗时过长？所以就需要发送一个ack包告诉浏览器。
3.服务器执行成功后就立马返回给浏览器响应数据。
4.浏览器得到响应数据就会返回ack数据包告知服务器。

疑惑：为什么响应后浏览器不发数据给服务器，告诉浏览器收到？假如不告诉，服务器会不停发送响应给浏览器吗？
解释：是有告诉服务器收到，这里就需要四次挥手了。

疑惑：请求到响应可不可以省去服务器发送给用户的ack包？
解释：不能，刚刚也说过浏览器信号的时效性，如果请求收到，到响应返回这个时长过长，浏览器会再次发送请求给服务器。

2.1 发送HTTP请求

在TCP三次握手结束后，开始发送HTTP请求报文
请求报文由请求行、请求头、请求体三部分组成：

1.请求行包含请求方法、URL、协议版本
请求方法包含 8 种：
GET、POST、PUT、DELETE、PATCH、HEAD、OPTIONS、TRACE。
URL 即请求地址，由 <协议>：//<主机>：<端口>/<路径>?<参数> 组成
协议版本即 http 版本号

POST /chapter17/user.html HTTP/1.1
“POST” 代表请求方式
“/chapter17/user.html”表示URL
"HTTP/1.1"代表协议和协议的版本。

2.请求头包含请求的附加信息，由关键字/值对组成，每行一对，关键字和值用英文冒号“:”分隔。
请求头部通知服务器有关于客户端请求的信息。它包含许多有关的客户端环境和请求正文的有用信息。其中比如：Host，表示主机名，虚拟主机；Connection,HTTP/1.1 增加的，使用 keepalive，即持久连接，一个连接可以发多个请求；User-Agent，请求发出者，兼容性以及定制化需求。

3.请求体，可以承载多个请求参数的数据，包含回车符、换行符和请求数据，并不是所有请求都具有请求数据。

name=tom&password=1234&realName=tomson
上面代码，承载着 name、password、realName 三个请求参数。

2.2 服务器处理请求并返回HTTP报文

1. 服务器
服务器是网络环境中的高性能计算机，它侦听网络上的其他计算机（客户机）提交的服务请求，并提供相应的服务，比如网页服务、文件下载服务、邮件服务、视频服务。而客户端主要的功能是浏览网页、看视频、听音乐等等，两者截然不同。 每台服务器上都会安装处理请求的应用——web server。常见的 web server 产品有 apache、nginx、IIS 或 Lighttpd 等。web server 担任管控的角色，对于不同用户发送的请求，会结合配置文件，把不同请求委托给服务器上处理相应请求的程序进行处理（例如 CGI 脚本，JSP 脚本，servlets，ASP 脚本，服务器端 JavaScript，或者一些其它的服务器端技术等），然后返回后台程序处理产生的结果作为响应。

2. MVC 后台处理阶段
后台开发现在有很多框架，但大部分都还是按照 MVC 设计模式进行搭建的。 MVC 是一个设计模式，将应用程序分成三个核心部件：模型（model）-- 视图（view）–控制器（controller），它们各自处理自己的任务，实现输入、处理和输出的分离。

1、视图（view）：它是提供给用户的操作界面，是程序的外壳。
2、模型（model）：模型主要负责数据交互。在 MVC 的三个部件中，模型拥有最多的处理任务。一个模型能为多个视图提供数据。
3、控制器（controller）：它负责根据用户从"视图层"输入的指令，选取"模型层"中的数据，然后对其进行相应的操作，产生最终结果。

3.http 响应报文
响应报文由响应行（request line）、响应头部（header）、响应主体三个部分组成。

(1) 响应行包含：协议版本，状态码，状态码描述
状态码规则如下：
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、接收。
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。

(2) 响应头部包含响应报文的附加信息，由 名/值 对组成

(3) 响应主体包含回车符、换行符和响应返回数据，并不是所有响应报文都有响应数据

四、四次挥手 

1.当发送请求后，浏览器就会发送final包给服务器要求断开连接了。（请求报文发送完了，你准备关闭吧）
2.服务器接收后，也是需要处理完之前的响应，才能进行关闭的。避免浏览器误认为没有发送到服务器，从而进行二次发送。服务器会先发送一个ack包给浏览器，告诉浏览器收到断开请求。（接收完请求报文，我准备关闭，你也准备吧）
3.等服务器关闭资源后，发送final包给浏览器，表示可以关闭了。（响应报文发送完毕，你准备关闭吧）
4.浏览器收到，也需响应服务器返回一个ack包，然后两边断开连接。（响应报文接收完毕，我准备关闭，你也准备吧）

疑惑：第四次ack数据包有必要吗？
解释：有必要，服务器发送final包，不确定是否发送到浏览器，就会继续发送，知道收到ack数据包才断开连接。

疑惑：服务器发送ack包和final包期间，这段时间在做什么？
解释：服务器会去判断效应数据是否已经发送。
因为存在网络异常的问题，导致推迟发送。同时也因为浏览器还没接收到数据就向服务器发送final包，这样子服务器没处理完就收到final包了。
所以在这段时间里，服务器会判断数据是否已经发送，发送的话就返回final包给浏览器。

疑惑：服务器发送ack包和final包期间，是怎么知道自己发的响应浏览器已经收到了？
解释：当发送请求后，浏览器就会发送final包给服务器要求断开连接了。在这个流程里面。浏览器是会接收到响应的，同时是需要返回一个ack包给服务器，告诉数据接收到。服务器会根据自己需要发送的响应数据和自己得到的ack作比较，如果都接收就发送final包给浏览器，没有就其余操作。

疑惑：浏览器怎么判断第一次挥手成功？
解释：浏览器发送final数据包后会进入fin_wait_1状态（第一次等待fin信号），服务器收到会返回ack包，并且进入close_wait状态（等待关闭），如果浏览器一直没收到ack包，就会重复发送fin数据包，直到收到ack包变成fin_wait_2状态（第二次等待fin数据包）。

疑惑：第四次挥手，浏览器知道自己发送成功吗？如果发送失败，服务器不就一直等待？
解释：当浏览器收到fin数据包后，浏览器不会立即关闭连接。会处于2分钟的待机时间。
站在服务器角度，服务器收不到浏览器发送的ack包，会一直发送fin包给浏览器，直到浏览器返回ack包。
在浏览器的待机时间里，它会判断服务器还有没有fin包发过来，有代表发送ack包给服务器失败，没有会自行断开。

为什么挥手会比握手多一次？

当客户端要与服务端断开连接的时候,会向服务端发一个final的报文，当服务端接收到这个报文的时候，就知道客户端要与自己断开连接了，此时服务端会向客户端发送一个消息确认消息ack包，告诉客户端，我接受到了你的断开连接的请求，但是此时还不能断开，因为此时服务端可能还没做好断开连接的准备，可能会有之前请求的数据没有发送完，当服务端确保自己数据已经全发送完之后，会向客户端发送一个final的报文，告诉客户端，我已经准备好了，可以断开连接，客户端同样也要给服务端发送一个消息确认ack的报文，告诉服务端，我接收到你的回应。这就是为什么挥手，比握手多一次的原因。