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浏览器上面输入URL敲击回车后都发生了什么

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浏览器上面输入URL敲击回车后都发生了什么

作者：对抗一下 2024-05-06 10:53:22
如果是 HTTPS 协议，在建立 TCP 连接之后，还需要进行 SSL/TLS 握手过程，以协商出一个会话密钥，用于消息加密，提升安全性。

这哥问题是一个常被用作面试题的问题下面我们来细说一下这个流程和相关概念

URL 解析

URL，统一资源定位符，是用来表示从互联网上得到的资源位置和访问这些资源的方法，俗称网址！互联网上的所有资源，都有一个唯一确定的URL。URL的一般形式由一下四个部分组成：

<协议>://<主机>:<端口>/<路径>

URL的第一部分是最左边的<协议>。这里的<协议>就是指出使用什么协议来获取万维网文档。现在最常用的协议就是http（超文本传输协议HTTP），其次就是ftp（文件传输协议FTP）。在协议后面的:// 是规定的格式。它的右边是第二部分<主机>，它指出这个万维网文档是在哪一台主机上。这里的<主机>就是指该主机在互联网上的域名 。在后面是第三部分和第四部分<端口>和<路径>,有时可以省略。如果是采用http协议访问万维网文档，如果省略端口，走会访问默认端口80，如果省略路径，则URL就指到互联网上的某个主页（home page）。而URL解析，就是当用户输入URL并回车后，浏览器对拿到的URL进行识别，抽取出域名字段，比如https://www.baidu.com,它的域名就是www.baidu.com,拿到域名后，就会顺利进行第二步了，就是DNS域名解析!

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DNS 域名解析

域名系统DNS（Domain Name System）是互联网使用的命名系统，用来把便于人们使用的机器名转换为IP地址。用户与互联网上的某台主机通信时，必须要知道对方的IP地址。然而用户很难记住长达32位的二进制主机地址。及时是点分十进制IP地址也并不容易记忆。但是在应用层为了方便用户记忆各种网络应用，连接在互联网上的主机不仅有IP地址，而且还有便于用户记忆的主机名字（域名）。域名系统DNS能够把互联网上的主机名字转换为IP地址。既然互联网上的每一台主机都有主机名字，那么为什么机器在处理IP数据报的时候要使用IP地址而不是用域名呢？简单来说，这是因为IP地址的长度是固定的32位（如果是IPv6地址，那就是固定的128位，也是定长的），而域名的长度并不是固定的，机器处理起来比较困难。注意，可以在浏览器中输入域名得出网页内容，也可以输入对应的IP地址得到网页内容。虽然得出的内容是一样的，但调用的过程不一样，输入IP地址是直接从主机上调用内容，输入域名是通过对应的域名解析服务器指向对应的主机IP地址，在从主机中调用网址的内容。

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建立 TCP 连接

第一次握手：客户端向服务器端发送请求（SYN=1） 等待服务器响应；第二次握手：服务器收到请求并确认，回复一个指令（SYN=1，ACK=1）；第三次握手：客户端收到服务器的回复指令并返回确认（ACK=1）。

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这里我又有一个问题来了，为什么A最后还要发送一次确认呢？请读者稍加思考一下！

这主要是为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了B，因而产生错误！所谓的已失效的请求报文段是这样产生的。考虑一种正常情况，A发出连接请求，但因连接请求报文丢失而未收到确认。于是A在重传一次连接请求。后来收到了来自服务器的连接请求确认，建立了连接。数据传输完毕后，就通过四次挥手释放了连接。在该过程中，A共发出了两个连接请求报文段，其中第一个丢失，第二个达到了B，没有已失效的连接请求报文段。

现假定出现一种异常情况，即A发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某些网络结点长时间滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才达到B。本来这是一个早已失效的报文段，但B收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是A又发出了一次新的连接请求。于是就想A发出确认连接报文段，同意建立连接。假定不采用三次握手，那么只要B发出确认，新的连接就建立了。由于现在A并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬B的确认，也不会向B发送数据。但B却认为新的运输连接已经建立了，并一直等待A发送数据。于是B的资源就这样白白浪费了。

发送 HTTP 请求

HTTP协议定义了浏览器怎样向万维网服务器请求万维网文档，以及服务器怎样把文档传送给浏览器。从层次的角度看，HTTP是面向事务的应用层协议。HTTP有两类报文：

（1）请求报文——从客户端向服务器发送请求报文。如下图所示。

（2）响应报文——从服务器到客户端的回答。

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HTTP请求报文有三部分组成，即请求行，首部行和实体主体三部分组成。请求报文的第一行，请求行只有三个内容，即方法，请求资源的URL以及HTTP的版本。这里的方法就是对所请求的对象进行操作这些方法实际上也就是一些命令。

常见请求报文的方法

方法（操作）

OPTION

请求一些选项的信息    

请求读取由URL所标志的信息 

请求读取由URL所标志的信息的首部 

CONNECT

用于代理服务器    

给服务器添加信息

在指明的URL下存储一个文档    

DELETE    

删除指明的URL所标志的资源  

TRACE    

用来进行环回测试的请求报文 

例如下面是一个HTTP的请求报文的开始行的格式,由方法，域名以及HTTP的版本构成。注意（方法与域名之间含空格，域名与HTTP版本之间也含空格）。

GET http://www.lovsh.com/dir/index.html HTTP/1.1

服务器处理相关的请求

接受HTTP报文后，会对连接进行处理，对HTTP协议进行解析（请求方法、域名、路径等），并且进行一些验证：

验证是否配置虚拟主机验证虚拟主机是否接受此方法验证该用户可以使用该方法（根据 IP 地址、身份信息等）重定向假如服务器配置了 HTTP 重定向，就会返回一个 301永久重定向响应，浏览器就会根据响应，重新发送 HTTP 请求（重新执行上面的过程）。URL 重写然后会查看 URL 重写规则，如果请求的文件是真实存在的，比如图片、html、css、js文件等，则会直接把这个文件返回。否则服务器会按照规则把请求重写到 一个 REST 风格的 URL 上。然后根据动态语言的脚本，来决定调用什么类型的动态文件解释器来处理这个请求。

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返回响应的结果

服务器每收到一个请求报文后，对应的都会回复一个响应报文。HTTP的响应报文由状态行，首部行以及实体主体组成，一般用开始行是请求行还是状态行来区分是请求报文还是响应报文！

响应报文的第一行就是状态行，状态行包括版本，状态码以及短语组成。状态码都是三位数字构成的，分为5大类，原先有33种，后来又增加了几种。这5大类的状态码都是以不同的数字开头的。

表示通知信息，如请求收到了或正在进行处理

表示成功，如接受或知道了

表示重定向，如要完成请求还必须采取进一步的行动

表示客户的差错，如请求中有错误的语法或不能完成

表示服务器的错误，如服务器失效无法完成请求

断开 TCP 连接

第一次挥手：客户端向服务器发送连接释放报文段（FIN=1），等待服务器响应；

第二次挥手：服务器收到连接释放报文段并发出确认（ACK=1），客户端到服务器的连接关闭，此时TCP处理半关闭状态，需要等到服务器向客户端发送数据结束；

第三次挥手：服务器向客户端发送连接释放报文段（FIN=1，ACK=1），并等待客户端的确认；

第四次挥手：客户端收到服务器的连接释放报文段并给出确认（ACK=1），连接释放。

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浏览器解析渲染页面

HTMl解析与页面渲染的过程如下所示：

  1. 浏览器获取到 html 资源后开始解析 html (dom tree)
  2. 解析到 css 后根据 css 生成 css 规则树 (style rules).
  3. 在 dom 树和 css 规则树都生成完后，通过 dom 树和 css 规则树生成渲染树( render tree )
  4. 渲染树构建完成后，浏览器开始计算元素的大小和位置( layout )
  5. 根据计算好的节点信息将内容绘制到屏幕上( painting )
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浏览器为了提升性能，在 URL 解析之后，实际会先查询是否有缓存，如果缓存命中，则直接返回缓存资源。

如果是 HTTPS 协议，在建立 TCP 连接之后，还需要进行 SSL/TLS 握手过程，以协商出一个会话密钥，用于消息加密，提升安全性。


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