从URL输入到页面展示到底发生了什么？

1. DNS 解析:将域名解析成 IP 地址
2. TCP 链接：TCP 三次握手
3. 发送 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. 断开链接：TCP 四次挥手

1、DNS解析（域名解析）

1. URL是啥？

URL（Uniform Resource Locator），统一资源定位符，用于定位互联网上资源，俗称网址。

scheme://host.domain:port/path/filename

各部分解释以下：

• scheme - 定义因特网服务的类型。常见的协议有 http、https、ftp、file，其中最多见的类型是 http，而 https 则是进行加密的网络传输。
• host - 定义域主机（http 的默认主机是 www）
• domain - 定义因特网域名，好比 w3school.com.cn
• port - 定义主机上的端口号（http 的默认端口号是 80）
• path - 定义服务器上的路径（若是省略，则文档必须位于网站的根目录中）。
• filename - 定义文档/资源的名称

2.IP地址是啥？

IP 地址是指互联网协议地址，是 IP Address 的缩写。 它是 IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差别。IP 地址是一个 32 位的二进制数，好比 127.0.0.1 为本机 IP。

域名就至关于 IP 地址乔装打扮的假装者，带着一副面具。它的做用就是便于记忆和沟通的一组服务器的地址。

3.什么是域名解析？

DNS 协议提供经过域名查找 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，咱们的域名解析简单来讲就是在 DNS 上记录一条信息记录。

例如 baidu.com 220.114.23.56（服务器外网IP地址）80（服务器端口号）

4. 浏览器如何经过域名去查询URL对应的IP呢？

• 浏览器缓存：浏览器会按照必定的频率缓存 DNS 记录。
• 操做系统缓存：若是浏览器缓存中找不到须要的 DNS 记录，那就去操做系统中找。
• 路由缓存：路由器也有 DNS 缓存。
• ISP 的 DNS 服务器：ISP 是互联网服务提供商(Internet Service Provider)的简称，ISP 有专门的 DNS 服务器应对 DNS 查询请求。
• 根服务器：ISP 的 DNS 服务器还找不到的话，它就会向根服务器发出请求，进行递归查询（DNS 服务器先问根域名服务器.com 域名服务器的 IP 地址，而后再问.baidu 域名服务器，依次类推）

5. 小结

浏览器经过向 DNS 服务器发送域名，DNS 服务器查询到与域名相对应的 IP 地址，而后返回给浏览器，浏览器再将 IP 地址打在协议上，同时请求参数也会在协议搭载，而后一并发送给对应的服务器。

2、TCP 三次握手

1. 网络基础 TCP/IP

• 应用层

应用层决定了向用户提供应用服务时通讯的活动。TCP/IP协议族内预存了各种通用的应用服务。好比FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）和DNS（Domain Name Sysytem，域名系统），HTTP协议也处于该层。

• 传输层

传输层对上层应用层，提供处于网络链接中的两台计算机之间的数据传输。在传输层有两个性质不一样的协议：TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）。

• 网络层

网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数据单位，该层规定了经过怎样的路径（所谓的传输路线）到达对方计算机，比把数据包传送给对方。

• 链路层（又名数据链路层，网络接口层）

用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操做系统、硬件的设备驱动、NIC（Network Interface Card，网络适配器，即网卡），及光纤等物理可见的部分。

2. 发送HTTP大致流程

1. 客户端在应用层（HTTP协议）发出一个想看某个Web页面的HTTP请求
2. 为了传输方便，在传输层（TCP协议）把从应用层收到的数据（HTTP请求报文）进行分割，并在各个报文上打上标记序号及端口号后转发给网络层
3. 在网络层（IP协议，Internet Protocol），增长做为通讯目的地的MAC地址后转发给链路层。这样一来，发往网络的通讯请求就准备齐全了
4. 接收端的服务器在链路层收到数据，按序往上层发送，一直到应用层。当传输到应用层，才能算真正接收到由客户端发送过来的HTTP请求

   

3. TCP 三次握手

为了防止已失效的链接请求报文段忽然又传送到了服务端，于是产生错误，因此TCP须要三次握手。

• 客户端发送一个带 SYN=1，Seq=X 的数据包到服务器端口（第一次握手，由浏览器发起，告诉服务器我要发送请求了）
• 服务器发回一个带 SYN=1， ACK=X+1， Seq=Y 的响应包以示传达确认信息（第二次握手，由服务器发起，告诉浏览器我准备接受了，你赶忙发送吧）
• 客户端再回传一个带 ACK=Y+1， Seq=Z 的数据包，表明“握手结束”（第三次握手，由浏览器发送，告诉服务器，我立刻就发了，准备接受吧）

3、发送 HTTP 请求

请求报文由请求行（request line）、请求头（header）、请求体三个部分组成

1.请求行

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

2.请求头

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。其中好比：Host，表示主机名，虚拟主机；Connection,HTTP/1.1 增长的，使用 keepalive，即持久链接，一个链接能够发多个请求；User-Agent，请求发出者，兼容性以及定制化需求。

3.请求体

请求体能够承载多个请求参数的数据，包含回车符、换行符和请求数据，并非全部请求都具备请求数据。

4、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，它侦听网络上的其余计算机（客户机）提交的服务请求，并提供相应的服务，好比网页服务、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，二者大相径庭。 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，对于不一样用户发送的请求，会结合配置文件，把不一样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），而后返回后台程序处理产生的结果做为响应。

2.MVC 后台处理阶段

• 视图（view）

它是提供给用户的操做界面，是程序的外壳。

• 控制器（controller）

根据用户从"视图层"输入的指令，选取"模型层"中的数据，而后对其进行相应的操做，产生最终结果。控制器属于管理者角色，从视图接收请求并决定调用哪一个模型构件去处理请求，而后再肯定用哪一个视图来显示模型处理返回的数据。

• 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。

首先浏览器发送过来的请求先通过控制器，控制器进行逻辑处理和请求分发，接着会调用模型，这一阶段模型会获取 redis db 以及 MySQL 的数据，获取数据后将渲染好的页面，响应信息会以响应报文的形式返回给客户端，最后浏览器经过渲染引擎将网页呈如今用户面前。

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。

• 响应行

响应行包含协议版本，状态码，状态码描述 ：

• 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做。
• 4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求没法实现。
• 5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求。

• 响应头部

响应头部包含响应报文的附加信息，由 名/值 对组成

• 响应主体

响应主体包含回车符、换行符和响应返回数据，并非全部响应报文都有响应数据

5、浏览器解析渲染页面

• 根据 HTML 解析出 DOM 树
• 根据 CSS 解析生成 CSS 规则树
• 结合 DOM 树和 CSS 规则树，生成渲染树
• 根据渲染树计算每个节点的信息
• 根据计算好的信息绘制页面

1.根据 HTML 解析出 DOM 树

• 根据 HTML 的内容，将标签按照结构解析成为 DOM 树，DOM 树解析的过程是一个深度优先遍历。即先构建当前节点的全部子节点，再构建下一个兄弟节点。
• 在读取 HTML 文档，构建 DOM 树的过程当中，若遇到 script 标签，则 DOM 树的构建会暂停，直至脚本执行完毕。

2.根据 CSS 解析生成 CSS 规则树

• 解析 CSS 规则树时 js 执行将暂停，直至 CSS 规则树就绪。
• 浏览器在 CSS 规则树生成以前不会进行渲染。

3.结合 DOM 树和 CSS 规则树，生成渲染树

• DOM 树和 CSS 规则树所有准备好了之后，浏览器才会开始构建渲染树。
• 精简 CSS 并能够加快 CSS 规则树的构建，从而加快页面相应速度。

4.根据渲染树计算每个节点的信息

• 布局：经过渲染树中渲染对象的信息，计算出每个渲染对象的位置和尺寸
• 回流：在布局完成后，发现了某个部分发生了变化影响了布局，那就须要倒回去从新渲染。

5.根据计算好的信息绘制页面

• 绘制阶段，系统会遍历呈现树，并调用呈现器的“paint”方法，将呈现器的内容显示在屏幕上。
• 重绘：某个元素的背景颜色，文字颜色等，不影响元素周围或内部布局的属性，将只会引发浏览器的重绘。
• 回流：某个元素的尺寸发生了变化，则需从新计算渲染树，从新渲染。

6、断开链接

当数据传送完毕，须要断开 tcp 链接，此时发起 tcp 四次挥手。

• 发起方向被动方发送报文，Fin、Ack、Seq，表示已经没有数据传输了。并进入 FIN_WAIT_1 状态。(第一次挥手：由浏览器发起的，发送给服务器，我请求报文发送完了，你准备关闭吧)
• 被动方发送报文，Ack、Seq，表示赞成关闭请求。此时主机发起方进入 FIN_WAIT_2 状态。(第二次挥手：由服务器发起的，告诉浏览器，我请求报文接受完了，我准备关闭了，你也准备吧)
• 被动方向发起方发送报文段，Fin、Ack、Seq，请求关闭链接。并进入 LAST_ACK 状态。(第三次挥手：由服务器发起，告诉浏览器，我响应报文发送完了，你准备关闭吧)
• 发起方向被动方发送报文段，Ack、Seq。而后进入等待 TIME_WAIT 状态。被动方收到发起方的报文段之后关闭链接。发起方等待必定时间未收到回复，则正常关闭。(第四次挥手：由浏览器发起，告诉服务器，我响应报文接受完了，我准备关闭了，你也准备吧)