原文："天龙八步"细说浏览器输入URL后发生了什么慕课大神

本文摘要：
1.DNS域名解析；
2.建立TCP连接；
3.发送HTTP请求；
4.服务器处理请求；
5.返回响应结果；
6.关闭TCP连接；
7.浏览器解析HTML；
8.浏览器布局渲染；

1.浏览器（客户端）进行地址解析，补全域名，然后DNS域名解析；

浏览器会对一些默认的东西进行补齐。例如：互联网url默认端口号为80，浏览器默认补齐功能会补齐协议http，有些还会直接在域名前面补上www。所以实际上，即使我们输入的是imooc.com，然而实际访问的却是http://www.imooc.com

dns解析分为以下几个步骤：
1、先查看浏览器dns缓存中是否有域名对应的ip。
2、如果没有，则查看操作系统dns缓存中是否有对应的ip（例如windows的hosts文件）。
3、依旧没有就对本地区的dns服务器发起请求，
4、如果还是没有，就直接到Root Server域名服务器请求解析。
<1>、DNS在进行区域传输的时候使用TCP协议，其它时候则使用UDP协议；

<2>、全球只有十三台逻辑根服务器

2.通过ip寻址和arp，找到目标（服务器）地址，三次握手建立TCP连接；

ip协议在第三层互联网层（网络层），arp协议在第四层网络访问层（链路层）。第2步获取到了ip，此时直接通过ip寻址找到ip对应的服务器，然后通过arp协议找到服务器的mac地址。

ip寻址主要有两种方式，一种是同一网段，一种是不同网段。要判断两个IP地址是不是在同一个网段，就将它们的IP地址分别与子网掩码做与运算，得到的结果一网络号，如果网络号相同，就在同一子网，否则，不在同一子网。arp就是地址转化协议，也就是把ip地址转化为mac地址。和dns很像，先查缓存，然后查路由器。

为什么有了ip地址，还要mac地址？这个问题很关键，就像是我有驾驶证了你非要让我提供身份证。这个涉及一些历史问题，因为一开始没有互联网的时候就只有mac地址，还不存在ip地址。后来互联网越来越大之后，发现mac地址找起来太麻烦，并且耗时也越来越久，就发明了ip地址。并且mac地址在一个局域网中还是很有用的，所以就两个一起存在了。

第三步我们找到了目标ip，并获得了服务器ip的mac地址。此时浏览器就会请求和服务器连接，用来传输数据。tcp 是稳定双向面向连接的，断开时也会分两边分别断开。面向连接不是说tcp一个双方一直开着的通道，而是维持一个连接的状态，让它看起来有连接。

上图也可以这么理解：

3.发送HTTP请求；等待响应

浏览器会对请求进行包装，包装成请求报文。请求报文的格式如下：
起始行：如 GET / HTTP/1.0 （请求的方法请求的URL 请求所使用的协议）
头部信息：User-Agent Host等成对出现的值

主体：请求头部和主体之间有一个回车换行。如果是get请求，则没有主体部分，post请求有主体部分。

4.服务器处理请求；

浏览器请求报文到达服务器之后，服务器接口会对请求报文进行处理，执行接口对应的代码，处理完成后响应客户端。由于http是无状态的，正常情况下，客户端收到响应后就会直接断开连接，然后一次http事物就完成了。但是http1.0有一个keep-alive的请求字段，可以在一定时间内不断开连接（有时时间甚至很长）。http1.1直接就默认开启了keep-alive选项。这导致了一个后果是服务器已经处理完了请求，但是客户端不会主动断开连接，这就导致服务器资源一直被占用。这时服务器就不得不自己主动断开连接，而主动断开连接的一方会出现TIME_WAIT，占用连接池，这就是产生SYN Flood攻击的原因。

5.返回响应结果；

需要关注一个报文头--accept。accept代表发送端（客户端）希望接受的数据类型，这是浏览器自动封装的请求头。如果服务器返回的content-type是accept中的任何一个，浏览器都能解析，并直接展示在网页上。如果服务器返回的content-type是其他类型，此时浏览器有三种处理状态：
1、正常显示。例如返回类型为text/javascript，浏览器能直接处理并展示。
2、下载。例如返回类型为application/octet-stream（二进制流，不知道下载文件类型），这种浏览器不能直接处理的，会被下载。
3、报错。当我们返回一个字符串hello world，却使用text/xml，格式时，浏览器不能正确解析，就会报错，并把报错信息呈现在网页中。

浏览器能直接处理很多种格式，并直接呈现在网页中，并不限于accept中规定的字段。

6.关闭TCP连接；

上图可以这么理解：
客户端：“兄弟，我这边没数据要传了，咱关闭连接吧。”
服务端：“收到，我看看我这边有木有数据了。”
服务端：“兄弟，我这边也没数据要传你了，咱可以关闭连接了。”
客户端：“好嘞。”

7.浏览器解析HTML；

浏览器通过解析HTML，生成DOM树，解析CSS，生成CSS规则树，然后通过DOM树和CSS规则树生成渲染树。渲染树与DOM树不同，渲染树中并没有head、display为none等不必显示的节点。

8.浏览器布局渲染

浏览器会根据相应的content-type字段对响应字符串进行解析。能够解析并成功解析就显示，能够解析但解析错误就报错，不能解析就下载。由于浏览器采用至上而下的方式解析，所以会先解析html，直到遇到外部样式和外部脚本。这时会阻塞浏览器的解析，外部样式和外部脚本（在没有async、defer属性下）会并行加载，但是外部样式会阻塞外部脚本的执行，dom加载完毕，js脚本执行成功后dom树构建完成（DOMContentLoaded），之后就加载dom中引用的图片等静态资源。
html解析->外部样式、脚本加载->外部样式执行->外部脚本执行->html继续解析->dom树构建完成->加载图片->页面加载完成

总结一下：运维人员需要处理页面缓存、cdn及keep-alive引起的连接池占用等问题；后端人员需要处理代码逻辑、缓存、传输优化、报错等问题；前段人员需要做好前端性能优化和配合运维、后端做好借口调试，缓存处理等问题。所以无论是前端、后台、运维都应该很清楚整个流程中的每一步，才能在配合时，得心应手，才能在出现问题时，快速准确的定位问题解决问题，才能在需要优化时，迅速完整的给出方案。

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