http请求过程
一次完整的HTTP请求所经历的7个步骤
HTTP通信机制是在一次完整的HTTP通信过程中,Web浏览器与Web服务器之间将完成下列7个步骤:
1. 建立TCP连接:
在HTTP工作开始之前,Web浏览器首先要通过网络与Web服务器建立连接,该连接是通过TCP来完成的,该协议与IP协议共同构建Internet,即著名的TCP/IP协议族,因此Internet又被称作是TCP/IP网络。HTTP是比TCP更高层次的应用层协议,根据规则,只有低层协议建立之后才能进行更高层协议的连接,因此,首先要建立TCP连接,一般TCP连接的端口号是80。
2. Web浏览器向Web服务器发送请求命令:
一旦建立了TCP连接,Web浏览器就会向Web服务器发送请求命令。例如:GET/sample/hello.jsp HTTP/1.1。
3. Web浏览器发送请求头信息 :
浏览器发送其请求命令之后,还要以头信息的形式向Web服务器发送一些别的信息,之后浏览器发送了一空白行来通知服务器,它已经结束了该头信息的发送。
4. Web服务器应答 :
客户机向服务器发出请求后,服务器会客户机回送应答, HTTP/1.1 200 OK ,应答的第一部分是协议的版本号和应答状态码。
5. Web服务器发送应答头信息:
正如客户端会随同请求发送关于自身的信息一样,服务器也会随同应答向用户发送关于它自己的数据及被请求的文档。
6. Web服务器向浏览器发送数据:
Web服务器向浏览器发送头信息后,它会发送一个空白行来表示头信息的发送到此为结束,接着,它就以Content-Type应答头信息所描述的格式发送用户所请求的实际数据。
7. Web服务器关闭TCP连接 :
一般情况下,一旦Web服务器向浏览器发送了请求数据,它就要关闭TCP连接,然后如果浏览器或者服务器在其头信息加入了这行代码:Connection:keep-alive;TCP连接在发送后将仍然保持打开状态,于是,浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间,还节约了网络带宽。
(输入一个URL回车后的后台过程)
1.客户机提出域名解析请求,并将该请求发送给本地的域名服务器。
2.当本地的域名服务器收到请求后,就先查询本地缓存,如果有该记录项,则本地的域名服务器就直接地把查询的结果返回。
3.如果本地的缓存中没有该记录项,则本地域名服务器就直接把请求发送给根域名服务器,然后根域名服务器再返回给本地域名服务器一个所查询域(根的子域)的主域名服务器的地址。
4.本地服务器再向上一步返回的域名服务器发送请求,然后接受请求的服务器查询自己的缓存,如果没有该记录则返回相关的下级的域名服务器的地址。
5.重复第四步,直到找到正确的记录。
前端不仅要让用户对网页有完美的体验,让用户尽快体验到完美的网页也是很重要的,这就要前端攻城狮掌握一些计算机原理相关的知识了,这里就来聊一聊从用户输入URL到页面加载完成的过程中都发生了什么事情?
用户输入url之后大致发生了以下几件事:
- 浏览器查找域名的IP地址:这一步包括DNS具体的查找过程,包括:浏览器缓存->系统缓存->路由器缓存…
- 浏览器向web服务器发送一个HTTP请求;
- 服务器的永久重定向响应;
- 浏览器跟踪重定向地址;
- 服务器处理请求;
- 服务器返回一个HTTP响应;
- 浏览器显示HTML;
- 浏览器发送请求获取嵌入在HTML中的资源(如图片、音频、视频、CSS、JS等等);
- 浏览器发送异步请求;
下面我们就详细地了解一下这些过程。
DNS查找IP地址
DNS是域名系统(Domain Name System)的缩写,是因特网的一项核心服务,它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能够使人更方便的访问互联网,而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。
DNS查找过程
- 浏览器缓存 – 浏览器会缓存DNS记录一段时间,但是操作系统并没有告诉浏览器储存DNS记录的时间,这样不同浏览器会储存个自固定的一个时间(2分钟到30分钟不等)。
- 系统缓存 – 如果在浏览器缓存里没有找到需要的记录,浏览器会做一个系统调用(windows里是gethostbyname),这样便可获得系统缓存中的记录。
- 路由器缓存 – 接着,前面的查询请求发向路由器,它一般会有自己的DNS缓存。
- ISP DNS缓存 – 接下来要check的就是ISP缓存DNS的服务器。在这一般都能找到相应的缓存记录。
- 递归搜索 – 你的ISP的DNS服务器从跟域名服务器开始进行递归搜索,从.com顶级域名服务器到example的域名服务器。一般DNS服务器的缓存中会有.com域名服务器中的域名,所以到顶级服务器的匹配过程不是那么必要了。
DNS进行域名解析的过程
- 客户端发出DNS请求翻译IP地址或主机名;
- DNS服务器在收到客户机的请求后检查DNS服务器的缓存,若查到请求的地址或名字,即向客户机发出应答信息;
- 若没有查到,则在数据库中查找,若查到请求的地址或名字,即向客户机发出应答信息;
- 若没有查到,则将请求发给根域DNS服务器,并依序从根域查找顶级域,由顶级查找二级域,二级域查找三级,直至找到要解析的地址或名字,即向客户机所在网络的DNS服务器发出应答信息,DNS服务器收到应答后现在缓存中存储,然后,将解析结果发给客户机。
- 若没有找到,则返回错误信息。
HTTP请求
三次握手建立TCP连接
在HTTP工作开始之前,Web浏览器首先要通过网络与Web服务器建立连接,该连接是通过TCP来完成的,该协议与IP协议共同构建Internet,即著名的TCP/IP协议族,因此Internet又被称作是TCP/IP网络。HTTP是比TCP更高层次的应用层协议,根据规则,只有低层协议建立之后才能,才能进行更层协议的连接,因此,首先要建立TCP连接,一般TCP连接的端口号是80。在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接。
- 第一次握手:
建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SENT状态,等待服务器确认;
SYN:同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)。 - 第二次握手:
服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态; - 第三次握手:
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(TCP连接成功)状态,完成三次握手。
完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据。
一旦建立了TCP连接,Web浏览器就会向Web服务器发送请求命令。
浏览器发送其请求命令之后,还要以头信息的形式向Web服务器发送一些别的信息,之后浏览器发送了一空白行来通知服务器,它已经结束了该头信息的发送。
四次挥手终止连接
由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。
- TCP客户端发送一个FIN,用来关闭客户到服务器的数据传送。
- 服务器收到这个FIN,它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1。和SYN一样,一个FIN将占用一个序号。
- 服务器关闭客户端的连接,发送一个FIN给客户端。
- 客户端发回ACK报文确认,并将确认序号设置为收到序号加1。
服务器的永久重定向响应
服务器给浏览器响应一个301永久重定向响应,这样浏览器就会访问“HTTP://www.facebook.com/” 而非“HTTP://facebook.com/”。
为什么服务器一定要重定向而不是直接发会用户想看的网页内容呢?这个问题有好多有意思的答案。
其中一个原因跟搜索引擎排名有关。你看,如果一个页面有两个地址,就像HTTP://www.igoro.com/ 和HTTP://igoro.com/,搜索引擎会认为它们是两个网站,结果造成每一个的搜索链接都减少从而降低排名。而搜索引擎知道301永久重定向是 什么意思,这样就会把访问带www的和不带www的地址归到同一个网站排名下。
还有一个是用不同的地址会造成缓存友好性变差。当一个页面有好几个名字时,它可能会在缓存里出现好几次。
浏览器跟踪重定向地址
现在,浏览器知道了“HTTP://www.facebook.com/”才是要访问的正确地址,所以它会发送另一个获取请求。
服务器”处理”请求
服务器接收到获取请求,然后处理并返回一个响应。
页面渲染
现代浏览器渲染页面的过程是这样的:解析HTML以构建DOM树 –> 构建渲染树 –> 布局渲染树 –> 绘制渲染树。
DOM树是由HTML文件中的标签排列组成,渲染树是在DOM树中加入CSS或HTML中的style样式而形成。渲染树只包含需要显示在页面中的DOM元素,像<head>元素或display属性值为none的元素都不在渲染树中。
在浏览器还没接收到完整的HTML文件时,它就开始渲染页面了,在遇到外部链入的脚本标签或样式标签或图片时,会再次发送HTTP请求重复上述的步骤。在收到CSS文件后会对已经渲染的页面重新渲染,加入它们应有的样式,图片文件加载完立刻显示在相应位置。在这一过程中可能会触发页面的重绘或重排。
结语
做前端不仅要掌握前端的知识,对一些前端相关的例如计算机网络、数据结构、计算机原理都要有一定的了解,因为网络世界连接在一起的,前端与这些知识都是有接触的,说不准什么时候就会用上。而且,学好这些知识,对前端优化也有很大的帮助。
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