用户在浏览器输入URL回车以后，浏览器都作了什么

在直接列出执行的步骤以前先来普及几个知识，相信了解完这些知识以后会对先后端的交互有更深刻的理解。

一、TCP链接

TCP：Transmission Control Protocol， 传输控制协议，是一种面向链接的、可靠的、基于字节流的传输层通讯协议。
说的这么专业，有啥用呢？
先来举个栗子吧
还记得小时候咱们作的纸杯电话么？两个纸杯用一条绳子连到一块儿，两个各拿一个纸杯把线拉直，一个对着纸杯讲，一个用耳朵对着纸杯听。

这其实就是一种最简单的链接通讯，两人经过一根线链接起来，声音从这边的纸杯发出经过线传输到另外一个纸杯接收，扩展到如今家家户户都有的固定电话也是如此，它的通讯也是创建在双方可接受而且信任的基础上进行，如：

1. A拿起电话，拨通0775-6532122，开始呼叫B
2. B听到电话声响起，拿起电话，此时A收到B已经拿起电话的声音
3. 双方开始讲话

回到咱们的tcp协议，其实它和上面所说的电话协议差很少，只不过电话的协议是服务于电话通讯，而tcp是服务于网络通信的一种协议，相似的，通信双方创建一次tcp链接，也须要通过三个步骤（握手）。

1. 客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认。
2. 服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时本身也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态。
3. 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状态，完成三次握手。

上面的字母意思以下：

SYN:synchronous   创建联机
ACK:acknowledgement  确认
SYN_SENT:请求链接  
SYN_RECV:服务端被动打开后,接收到了客户端的SYN而且发送了ACK时的状态。再进一步接收到客户端的ACK就进入ESTABLISHED状态。

值得注意的是：tcp在握手过程当中并不携带数据，(就像你打电话给酒店订房时，在确认对方是酒店客服人员以前，你也不会立刻把身份证号码报给他吧？)，而是在三次握手完成以后，才会进行数据传送。

至于它的应用场景，实际上是根据它自己的特色而定的，好比对网络通信质量有要求，须要保证数据准确性时，就须要用到TCP协议了，如HTTP、ftp等文件传输协议、或一些邮件传输协议（SMTP、pop等）

二、UDP链接

UDP ：User Datagram Protocol 用户数据报协议
相比于TCP的面向链接须要反复确认的繁琐步骤，UDP是一中性格特立独行而且主观性超强的非面向链接的协议，使用udp协议常常通讯并不须要创建链接，它只是负责把数据尽量快的发送出去，简单粗暴，而且不可靠，而在接收端，UDP把每一个消息断放入队列中，接收端程序从队列中读取数据。

有人会说，UDP协议这么不可靠，为啥还会造出来呢？

话说回来，天底下没有无用之人，只有你不懂用的人而已，虽然UDP不可靠，可是它的传输速度快，效率高，在一些对数据准确性要求不高的场景，UDP就变得颇有用了，好比qq语音、qq视频。

三、嵌套字Socket

为何要说嵌套字？
那是由于就像前面说的，TCP或UDP都是一种协议，也就是计算机网络通讯中在传输层的一种协议，简单地说，就是一种约定，就像合做双方的合同同样，而后合同是死的，只有履行合同才是实质性的行动，所以不管是TCP仍是UDP要产生做用，都须要有实际的行为去执行才能体现协议的做用，
那么，有什么办法让这些协议做用呢？
这就要说到socket了。

socket：也叫嵌套字 ，是一组实现TCP/UDP通讯的接口API，也就是说不管TCP仍是UDP，经过对scoket的编程，均可以实现TCP/UCP通讯，做为一个通讯链的句柄，它包含网络通讯必备的5种信息：

1. 链接使用的协议
2. 本地主机的IP地址
3. 本地进程的协议端口
4. 远地主机的IP地址
5. 远地进程的协议端口

可见，socket包含了通讯本方和对方的ip和端口以及链接使用的协议（TCP/UDP）。通讯双方中的一方（暂称：客户端）经过scoket（嵌套字）对另外一方（暂称：服务端）发起链接请求，服务端在网络上监听请求，当收到客户端发来的请求以后，根据socket里携带的信息，定位到客户端，就相应请求，把socket描述发给客户端，双方确认以后链接就创建了。
所以套接字之间的链接过程有三个步骤：

1. 服务器监听:服务器实时监控网络状态等待客户端发来的链接请求
2. 客户端请求:客户端根据远程主机服务器的IP地址和协议端口向其发起链接请求
3. 链接确认:服务端收到套接字的链接请求以后，就响应请求，把服务端套接字描述发给客户端，客户端收到后一旦确认，则双方创建链接，进行数据交互。

一般状况下socket链接就是TCP链接，所以socket链接一旦创建,通信双方开始互发数据进行通讯，直到其中一方或双方断开链接为止。

socket在即时通信（qq等各类聊天软件）等应用上应用普遍。

四、HTTP协议

HTTP协议：Hypertext Transfer Protocol 也叫超文本传送协议 ，它是一种基于TCP/IP协议栈、在表示层和应用层上的协议（TCP在传输层的协议），通俗一点说就是：

• TCP/IP是位于传输层上的一种协议，用于在网络中传输数据；
• HTTP协议是应用层协议，基于TCP协议，用于包装数据，程序使用它进行通讯，能够简单高效的处理通讯中数据的传输和识别处理

而在如今应用很是普遍的HTTP链接则是创建在HTTP协议上的、处于应用层中的一种具体应用。
上面说到socket链接一旦创建就保持链接状态，而HTTP链接则不同，它基于tcp协议的短链接，也就是客户端发起请求，服务器响应请求以后，链接就会自动断开，不会一直保持。

五、URL

前面讲了tcp、udp、http…等等都是为了讲一个具体问题而作的知识点铺垫，那就是：咱们开发的web应用中请求的发起和响应，是一个怎样的底层原理。
咱们都知道，web应用绝大部分都是经过HTTP来进行请求的，而URL则是HTTP用来作链接创建和传输数据的一种具体实现，所以在此要简单讲一下URL。

URL：Uniform Resource Locator 统一资源定位符。说白了就是网络上用来标识具体资源的一个地址，包含了用户查找该资源的信息，HTTP使用它来传输数据和创建链接
一个URL有如下组成部分：

1. 协议
2. 服务器地址（域名或IP+端口）
3. 路径
4. 文件名

好比：https://www.baidu.com/index.html
其中

• https://是一种协议 固然，HTTP也是 ftp也是…
• www.baidu.com是服务器地址，固然你知道百度的IP也能够,例如我用ping命令获得百度的ip14.215.177.39，那么我能够用http://14.215.177.39打开百度
• index.html包含了路径和文件名，固然一般index.html是能够省略的，因此你打开百度时，并无看到这个。

六、DNS

DNS:Domain Name Server，域名服务器。
是进行域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)转换的服务器。DNS中保存了一张域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)的表，以解析消息的域名。
在平时咱们进行开发时，后端提供的接口地址一般是有IP地址加上端口号（8080什么鬼的）组成的，可是当咱们把网站发布出去时，一般都须要把IP改为用域名。
为何呢？
你想一想哦，好比谷歌的地址是89.12.21.221:9090,百度的地址是132.21.33.221:8766。。。
这么一看你根本没有欲望是记住这些乱七八糟的数字吧？
可是域名就不同了，好比谷歌的google.com，百度的baidu.com 是否是一遍就记住了呢？
因此为了处理这个问题，就须要用域名去映射IP地址，达到易记易用的目的。

所以，当用户在浏览器输入https://www.baidu.com回车时，它经历了如下步骤：

1. 浏览器根据地址去自己缓存中查找dns解析记录，若是有，则直接返回IP地址，不然浏览器会查找操做系统中（hosts文件）是否有该域名的dns解析记录，若是有则返回。
2. 若是浏览器缓存和操做系统hosts中均无该域名的dns解析记录，或者已通过期，此时就会向域名服务器发起请求来解析这个域名。
3. 请求会先到LDNS（本地域名服务器），让它来尝试解析这个域名，若是LDNS也解析不了，则直接到根域名解析器请求解析
4. 根域名服务器给LDNS返回一个所查询余的主域名服务器（gTLDServer）地址。
5. 此时LDNS再向上一步返回的gTLD服务器发起解析请求。
6. gTLD服务器接收到解析请求后查找并返回此域名对应的Name Server域名服务器的地址，这个Name Server一般就是你注册的域名服务器（好比阿里dns、腾讯dns等）
7. Name Server域名服务器会查询存储的域名和IP的映射关系表，正常状况下都根据域名获得目标IP记录，连同一个TTL值返回给DNS Server域名服务器
8. 返回该域名对应的IP和TTL值，Local DNS Server会缓存这个域名和IP的对应关系，缓存的时间有TTL值控制。
9. 把解析的结果返回给用户，用户根据TTL值缓存在本地系统缓存中，域名解析过程结束。

七、HTTP请求发起和响应

在一个web程序开发中，通常都有前端和后端之分，前端负责向后端请求数据和展现页面，后端负责接收请求和作出响应发回给前端，他们之间的协做的桥梁是什么呢？
是API
API是什么？不就是一个URL吗？
URL又是啥呢？上面说到就是HTTP链接的一种具体的载体
所以，
不管对于前端或者是后端，理解HTTP，不管是对自身对编程的理解，仍是和同事协做，都是好处大大的，
下面，根据上面各个知识点的理解，咱们来整理一下并解决一下上面提到的第一个问题：
从用户输入URL，到浏览器呈现给用户页面，通过了什么过程

1. 用户输入URL，浏览器获取到URL
2. 浏览器(应用层)进行DNS解析（若是输入的是IP地址，此步骤省略）
3. 根据解析出的IP地址+端口，浏览器（应用层）发起HTTP请求，请求中携带（请求头header（也可细分为请求行和请求头）、请求体body）；header包含：（1）请求的方法（get、post、put..）（2）协议（http、https、ftp、sftp…）（3）目标url（具体的请求路径已经文件名）（4）一些必要信息（缓存、cookie之类）body包含：请求的内容
4. 请求到达传输层，tcp协议为传输报文提供可靠的字节流传输服务，它经过三次握手等手段来保证传输过程当中的安全可靠。经过对大块数据的分割成一个个报文段的方式提供给大量数据的便携传输。
5. 到网络层， 网络层经过ARP寻址获得接收方的Mac地址，IP协议把在传输层被分割成一个个数据包传送接收方。
6. 数据到达数据链路层，请求阶段完成
7. 接收方在数据链路层收到数据包以后，层层传递到应用层，接收方应用程序就得到到请求报文。
8. 接收方收到发送方的HTTP请求以后，进行请求文件资源（如HTML页面）的寻找并响应报文
9. 发送方收到响应报文后，若是报文中的状态码表示请求成功，则接受返回的资源（如HTML文件），进行页面渲染。

 

文章转自：https://mp.weixin.qq.com/s/G8cx8G-VhUtC6XA1PIysCg，感谢做者