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      一个页面输入URL到页面加载显示完成,中间发生了什么?

      问题

      一个页面输入URL到页面加载显示完成,中间发生了什么?

      答案

      1. 浏览器和向服务器发起一个HTTP请求

      2. 要进行DNS解析

        • 先找浏览器缓存 chrome://net-internals/#dns

        • 再找操作系统缓存

        • 读取本地HOST文件

        • 发起网络DNS请求调用

        • 得到最后的服务器IP

      3. 客户端启动一个随机端口,经过三次握手进入到服务器的网卡。(cdm上可以输入netstat,可以看到本机开启的随机端口,小于65535的)

      4. 浏览器就可以发送真正的请求

      5. 服务器接收到HTTP请求,解析路径和参数,经后台的处理完成响应。

      6. 浏览器可以收到服务器端的响应,并开始渲染页面。DOM树+CSS树=Render Tree

      7. 添加用户与界面的交互,绑定一些事件,执行一些动态的行为.

      8. 还可刷新一些局部内容。

      另一种总结

      分为4个步骤:

      • (1),当发送一个URL请求时,不管这个URL是Web页面的URL还是Web页面上每个资源的URL,浏览器都会开启一个线程来处理这个请求,同时在远程DNS服务器上启动一个DNS查询。这能使浏览器获得请求对应的IP地址。

      • (2), 浏览器与远程Web服务器通过TCP三次握手协商来建立一个TCP/IP连接。该握手包括一个同步报文,一个同步-应答报文和一个应答报文,这三个报文在 浏览器和服务器之间传递。该握手首先由客户端尝试建立起通信,而后服务器应答并接受客户端的请求,最后由客户端发出该请求已经被接受的报文。

      • (3),一旦TCP/IP连接建立,浏览器会通过该连接向远程服务器发送HTTP的GET请求。远程服务器找到资源并使用HTTP响应返回该资源,值为200的HTTP响应状态表示一个正确的响应。

      • (4),此时,Web服务器提供资源服务,客户端开始下载资源。

      请求返回后,便进入了我们关注的前端模块

      简单来说,

      浏览器会解析HTML生成DOM Tree,

      其次会根据CSS生成CSS Rule Tree,

      而javascript又可以根据DOM API操作DOM

      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

        1. 如果资源未缓存,发起新请求
        2. 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。
        3. 检验新鲜通常有两个HTTP头进⾏控制 Expires 和 Cache-Control :
          • HTTP1.0提供Expires,值为⼀个绝对时间表示缓存新鲜⽇期
          • HTTP1.1增加了Cache-Control: max-age=,值为以秒为单位的最⼤新鲜时间
      3. 浏览器解析URL获取协议,主机,端⼝,path

      4. 浏览器组装⼀个HTTP(GET)请求报⽂

      5. 浏览器获取主机ip地址,过程如下:

        1. 浏览器缓存
        2. 本机缓存
        3. hosts⽂件
        4. 路由器缓存
        5. ISP DNS缓存
        6. DNS递归查询(可能存在负载均衡导致每次IP不⼀样)
      6. 打开⼀个socket与⽬标IP地址,端⼝建⽴TCP链接,三次握⼿如下:

        1. 客户端发送⼀个TCP的SYN=1,Seq=X的包到服务器端⼝
        2. 服务器发回SYN=1, ACK=X+1, Seq=Y的响应包
        3. 客户端发送ACK=Y+1, Seq=Z
      7. TCP链接建⽴后发送HTTP请求

      8. 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

      9. 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

      10. 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

      11. 服务器将响应报⽂通过TCP连接发送回浏览器

      12. 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:

      13. 主动⽅发送Fin=1, Ack=Z, Seq= X报⽂

      14. 被动⽅发送ACK=X+1, Seq=Z报⽂

      15. 被动⽅发送Fin=1, ACK=X, Seq=Y报⽂

      16. 主动⽅发送ACK=Y, Seq=X报⽂

      17. 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

      18. 如果资源可缓存,进⾏缓存

      19. 对响应进⾏解码(例如gzip压缩)

      20. 根据资源类型决定如何处理(假设资源为HTML⽂档)

      21. 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

      22. 构建DOM树:

      23. Tokenizing:根据HTML规范将字符流解析为标记

      24. Lexing:词法分析将标记转换为对象并定义属性和规则

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

      26. 解析过程中遇到图⽚、样式表、js⽂件,启动下载

      27. 构建CSSOM树:

      28. Tokenizing:字符流转换为标记流

      29. Node:根据标记创建节点

      30. CSSOM:节点创建CSSOM树

      31. 根据DOM树和CSSOM树构建渲染树 :

      32. 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

      33. 对每⼀个可⻅节点,找到恰当的CSSOM规则并应⽤

      34. 发布可视节点的内容和计算样式

      35. js解析如下:

      36. 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

      37. 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

      38. 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

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

      40. 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()

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

      42. 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

      43. 显示⻚⾯(HTML解析过程中会逐步显示⻚⾯)

      详细简版

      1. 从浏览器接收 url 到开启⽹络请求线程(这⼀部分可以展开浏览器的机制以及进程与线程 之间的关系)
      2. 开启⽹络线程到发出⼀个完整的 HTTP 请求(这⼀部分涉及到dns查询, TCP/IP 请求, 五层因特⽹协议栈等知识)
      3. 从服务器接收到请求到对应后台接收到请求(这⼀部分可能涉及到负载均衡,安全拦截以 及后台内部的处理等等)
      4. 后台和前台的 HTTP 交互(这⼀部分包括 HTTP 头部、响应码、报⽂结构、 cookie 等知 识,可以提下静态资源的 cookie 优化,以及编码解码,如 gzip 压缩等)
      5. 单独拎出来的缓存问题, HTTP 的缓存(这部分包括http缓存头部, ETag , catch- control 等)
      6. 浏览器接收到 HTTP 数据包后的解析流程(解析 html -词法分析然后解析成 dom 树、解 析 css ⽣成 css 规则树、合并成 render 树,然后 layout 、 painting 渲染、复合图 层的合成、 GPU 绘制、外链资源的处理、 loaded 和 DOMContentLoaded 等)
      7. CSS 的可视化格式模型(元素的渲染规则,如包含块,控制框, BFC , IFC 等概念)
      8. JS 引擎解析过程( JS 的解释阶段,预处理阶段,执⾏阶段⽣成执⾏上下⽂, VO ,作 ⽤域链、回收机制等等)
      9. 其它(可以拓展不同的知识模块,如跨域,web安全, hybrid 模式等等内容)

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