灵魂拷问第3篇:说一说从输入URL到页面呈现发生了什么?——网络篇

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了灵魂拷问第3篇:说一说从输入URL到页面呈现发生了什么?——网络篇相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

这是一个可以无限难的问题。出这个题目的目的就是为了考察你的 web 基础深入到什么程度。由于水平和篇幅有限,在这里我将把其中一些重要的过程给大家梳理一遍,相信能在绝大部分的情况下给出一个比较惊艳的答案。

这里我提前声明,由于是一个综合性非常强的问题,可能会在某一个点上深挖出非常多的细节,我个人觉得学习是一个循序渐进的过程,在明白了整体过程后再去自己研究这些细节,会对整个知识体系有更深的理解。同时,关于延申出来的细节点我都有参考资料,看完这篇之后不妨再去深入学习一下,扩展知识面。

好,正题开始。

此时此刻,你在浏览器地址栏输入了百度的网址:

https://www.baidu.com/
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网络请求

1. 构建请求

浏览器会构建请求行:

// 请求方法是GET,路径为根路径,HTTP协议版本为1.1
GET / HTTP/1.1
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2. 查找强缓存

先检查强缓存,如果命中直接使用,否则进入下一步。关于强缓存,如果不清楚可以参考上一篇文章。

3. DNS解析

由于我们输入的是域名,而数据包是通过IP地址传给对方的。因此我们需要得到域名对应的IP地址。这个过程需要依赖一个服务系统,这个系统将域名和 IP 一一映射,我们将这个系统就叫做DNS(域名系统)。得到具体 IP 的过程就是DNS解析。

当然,值得注意的是,浏览器提供了DNS数据缓存功能。即如果一个域名已经解析过,那会把解析的结果缓存下来,下次处理直接走缓存,不需要经过 DNS解析

另外,如果不指定端口的话,默认采用对应的 IP 的 80 端口。

4. 建立 TCP 连接

这里要提醒一点,Chrome 在同一个域名下要求同时最多只能有 6 个 TCP 连接,超过 6 个的话剩下的请求就得等待。

假设现在不需要等待,我们进入了 TCP 连接的建立阶段。首先解释一下什么是 TCP:

TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

建立 TCP连接经历了下面三个阶段:

  1. 通过三次握手(即总共发送3个数据包确认已经建立连接)建立客户端和服务器之间的连接。
  2. 进行数据传输。这里有一个重要的机制,就是接收方接收到数据包后必须要向发送方确认, 如果发送方没有接到这个确认的消息,就判定为数据包丢失,并重新发送该数据包。当然,发送的过程中还有一个优化策略,就是把大的数据包拆成一个个小包,依次传输到接收方,接收方按照这个小包的顺序把它们组装成完整数据包。
  3. 断开连接的阶段。数据传输完成,现在要断开连接了,通过四次挥手来断开连接。

读到这里,你应该明白 TCP 连接通过什么手段来保证数据传输的可靠性,一是三次握手确认连接,二是数据包校验保证数据到达接收方,三是通过四次挥手断开连接。

当然,如果再深入地问,比如为什么要三次握手,两次不行吗?第三次握手失败了怎么办?为什么要四次挥手等等这一系列的问题,涉及计算机网络的基础知识,比较底层,但是也是非常重要的细节,希望你能好好研究一下,另外这里有一篇不错的文章,点击进入相应的推荐文章,相信这篇文章能给你启发。

5.发送 HTTP 请求

现在TCP连接建立完毕,浏览器可以和服务器开始通信,即开始发送 HTTP 请求。浏览器发 HTTP 请求要携带三样东西:请求行请求头请求体

首先,浏览器会向服务器发送请求行,关于请求行, 我们在这一部分的第一步就构建完了,贴一下内容:

// 请求方法是GET,路径为根路径,HTTP协议版本为1.1
GET / HTTP/1.1
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结构很简单,由请求方法请求URIHTTP版本协议组成。

同时也要带上请求头,比如我们之前说的Cache-ControlIf-Modified-SinceIf-None-Match都由可能被放入请求头中作为缓存的标识信息。当然了还有一些其他的属性,列举如下:

Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
Cache-Control: no-cache
Connection: keep-alive
Cookie: /* 省略cookie信息 */
Host: www.baidu.com
Pragma: no-cache
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (iPhone; CPU iPhone OS 11_0 like Mac OS X) AppleWebKit/604.1.38 (KHTML, like Gecko) Version/11.0 Mobile/15A372 Safari/604.1
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最后是请求体,请求体只有在POST方法下存在,常见的场景是表单提交

网络响应

HTTP 请求到达服务器,服务器进行对应的处理。最后要把数据传给浏览器,也就是返回网络响应。

跟请求部分类似,网络响应具有三个部分:响应行响应头响应体

响应行类似下面这样:

HTTP/1.1 200 OK
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HTTP协议版本状态码状态描述组成。

响应头包含了服务器及其返回数据的一些信息, 服务器生成数据的时间、返回的数据类型以及对即将写入的Cookie信息。

举例如下:

Cache-Control: no-cache
Connection: keep-alive
Content-Encoding: gzip
Content-Type: text/html;charset=utf-8
Date: Wed, 04 Dec 2019 12:29:13 GMT
Server: apache
Set-Cookie: rsv_i=f9a0SIItKqzv7kqgAAgphbGyRts3RwTg%2FLyU3Y5Eh5LwyfOOrAsvdezbay0QqkDqFZ0DfQXby4wXKT8Au8O7ZT9UuMsBq2k; path=/; domain=.baidu.com
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响应完成之后怎么办?TCP 连接就断开了吗?

不一定。这时候要判断Connection字段, 如果请求头或响应头中包含Connection: Keep-Alive,表示建立了持久连接,这样TCP连接会一直保持,之后请求统一站点的资源会复用这个连接。

否则断开TCP连接, 请求-响应流程结束。

总结

到此,我们来总结一下主要内容,也就是浏览器端的网络请求过程:

 

技术图片

以上是关于灵魂拷问第3篇:说一说从输入URL到页面呈现发生了什么?——网络篇的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

灵魂拷问第4篇:说一说从输入URL到页面呈现发生了什么?——解析算法篇

说一说从输入URL到页面呈现都发生了什么?

灵魂拷问第7篇:能不能说一说XSS攻击?

灵魂拷问第1篇:能不能说一说浏览器缓存?

灵魂拷问第2篇:能不能说一说浏览器的本地存储?各自优劣如何?

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