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从浏览器地址栏输入 url 到显示页面的步骤

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Augus
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从浏览器地址栏输入url到显示页面的步骤

写在前面,


众所都周知,在我们的日常开发中,浏览器是最不可少的,它在我们的开发中扮演者机极其重要的角色。首当其冲的就是大名鼎鼎的 Chrome 浏览器的,它是最受欢迎的浏览器之一。有些可能同学还会装有 火狐 浏览器,再者还有一部分同学,可能要处理各种兼容问题,可能就是需要一个 IE 浏览器了。


而我们与浏览器接触的这么频繁,那你知道从我们输入 url 到显示页面的这一段时间,他经历了多少步骤吗?


接下来就让我带大家探索一下其中奥秘吧。

基础版本

  • 浏览器根据请求的 URL 交给 DNS 域名解析,找到真实 IP ,向服务器发起请求;

  • 服务器交给后台处理完成后返回数据,浏览器接收⽂件( HTML、JS、CSS 、图象等);

  • 浏览器对加载到的资源( HTML、JS、CSS 等)进⾏语法解析,建⽴相应的内部数据结构(如 HTML 的 DOM );

  • 载⼊解析到的资源⽂件,渲染⻚⾯,完成。

详细版本

  1. 在浏览器地址栏输⼊URL

  2. 浏览器查看缓存,如果请求资源在缓存中并且新鲜,跳转到转码步骤

  3. 如果资源未缓存,发起新请求

  4. 如果已缓存,检验是否⾜够新鲜,⾜够新鲜直接提供给客户端,否则与服务器进⾏验证。

  5. 检验新鲜通常有两个 HTTP 头进⾏控制 Expires 和 Cache-Control :

  6. HTTP1.0 提供 Expires,值为⼀个绝对时间表示缓存新鲜⽇期

  7. HTTP1.1 增加了 Cache-Control: max-age=,值为以秒为单位的最⼤新鲜时间

  8. 浏览器解析 URL 获取协议,主机,端⼝,path

  9. 浏览器组装⼀个 HTTP(GET)请求报⽂

  10. 浏览器获取主机 ip 地址,过程如下:

  11. 浏览器缓存

  12. 本机缓存

  13. hosts⽂件

  14. 路由器缓存

  15. ISP DNS 缓存

  16. DNS 递归查询(可能存在负载均衡导致每次 IP 不⼀样)

  17. 打开⼀个 socket 与⽬标 IP 地址,端⼝建⽴TCP 链接,三次握⼿如下:

  18. 客户端发送⼀个 TCP 的 SYN=1,Seq=X 的包到服务器端⼝

  19. 服务器发回 SYN=1, ACK=X+1, Seq=Y 的响应包

  20. 客户端发送 ACK=Y+1, Seq=Z

  21. TCP 链接建⽴后发送 HTTP 请求

  22. 服务器接受请求并解析,将请求转发到服务程序,如虚拟主机使⽤HTTP Host 头部判断请求的服务程序

  23. 服务器检查 HTTP 请求头是否包含缓存验证信息如果验证缓存新鲜,返回 304 等对应状态码

  24. 处理程序读取完整请求并准备 HTTP 响应,可能需要查询数据库等操作

  25. 服务器将响应报⽂通过 TCP 连接发送回浏览器

  26. 浏览器接收 HTTP 响应,然后根据情况选择关闭TCP连接或者保留重⽤,关闭TCP连接的四次握⼿如下

  27. 主动⽅发送 Fin=1, Ack=Z, Seq= X 报⽂

  28. 被动⽅发送 ACK=X+1, Seq=Z 报⽂

  29. 被动⽅发送 Fin=1, ACK=X, Seq=Y 报⽂

  30. 主动⽅发送 ACK=Y, Seq=X 报⽂

  31. 浏览器检查响应状态吗:是否为 1XX,3XX, 4XX, 5XX,这些情况处理与 2XX 不同

  32. 如果资源可缓存,进⾏缓存

  33. 对响应进⾏解码(例如 gzip 压缩)

  34. 根据资源类型决定如何处理(假设资源为 HTML⽂档)

  35. 解析 HTML⽂档,构件 DOM 树,下载资源,构造 CSSOM 树,执⾏js 脚本,这些操作没有严格的先后顺序,以下分别解释

  36. 构建 DOM 树:

  37. Tokenizing:根据 HTML 规范将字符流解析为标记

  38. Lexing:词法分析将标记转换为对象并定义属性和规则

  39. DOM construction:根据 HTML 标记关系将对象组成 DOM 树

  40. 解析过程中遇到图⽚、样式表、js⽂件,启动下载

  41. 构建 CSSOM 树:

  42. Tokenizing:字符流转换为标记流

  43. Node:根据标记创建节点

  44. CSSOM:节点创建 CSSOM 树

  45. 根据 DOM 树和 CSSOM 树构建渲染树:

  46. 从 DOM 树的根节点遍历所有可⻅节点,不可⻅节点包括:1) script , meta 这样本身不可⻅的标签。2)被 css 隐藏的节点,如 display: none

  47. 对每⼀个可⻅节点,找到恰当的 CSSOM 规则并应⽤

  48. 发布可视节点的内容和计算样式

  49. js 解析如下:

  50. 浏览器创建 Document 对象并解析 HTML,将解析到的元素和⽂本节点添加到⽂档中,此时 document.readystate 为 loading

  51. HTML 解析器遇到没有 async 和 defer 的 script 时,将他们添加到⽂档中,然后执⾏⾏内或外部脚本。这些脚本会同步执⾏,并且在脚本下载和执⾏时解析器会暂停。这样就可以⽤document.write()把⽂本插⼊到输⼊流中。同步脚本经常简单定义函数和注册事件处理程序,他们可以遍历和操作 script 和他们之前的⽂档内容

  52. 当解析器遇到设置了 async 属性的 script 时,开始下载脚本并继续解析⽂档。脚本会在它下载完成后尽快执⾏,但是解析器不会停下来等它下载。异步脚本禁⽌使⽤document.write(),它们可以访问⾃⼰script 和之前的⽂档元素

  53. 当⽂档完成解析,document.readState 变成 interactive

  54. 所有 defer 脚本会按照在⽂档出现的顺序执⾏,延迟脚本能访问完整⽂档树,禁⽌使⽤document.write()

  55. 浏览器在 Document 对象上触发 DOMContentLoaded 事件

  56. 此时⽂档完全解析完成,浏览器可能还在等待如图⽚等内容加载,等这些内容完成载⼊并且所有异步脚本完成载⼊和执⾏,document.readState 变为 complete,window 触发 load 事件

  57. 显示⻚⾯(HTML 解析过程中会逐步显示⻚⾯)


END~~~

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爱瞎搞的软件开发工程师 2021.06.10 加入

某摸鱼集团

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