持续创作，加速成长！这是我参与「掘金日新计划 · 10 月更文挑战」的第12天，点击查看活动详情

事先声明：本篇文章来自 winter 的《重学前端》，因为讲得很好，记录笔记方便之后翻阅。

对浏览器的实现者来说，他们做的事情，就是把一个 URL 变成一个屏幕上显示的网页。

这个过程是这样的：

浏览器首先使用 HTTP 协议或者 HTTPS 协议，向服务端请求页面；
把请求回来的 HTML 代码经过解析，构建成 DOM 树；
计算 DOM 树上的 CSS 属性；
最后根据 CSS 属性对元素逐个进行渲染，得到内存中的位图；
一个可选的步骤是对位图进行合成，这会极大地增加后续绘制的速度；
合成之后，再绘制到界面上。

从 HTTP 请求响应开始，这个过程并非是上一步做完才开始做下一步，而是像一条流水线似的工作。
从 HTTP 请求回来，就产生了流式的数据，后续的 DOM 树构建、CSS 计算、渲染、合成、绘制，都是尽可能地流式处理前一步的产出：即不需要等到上一步骤完全结束，就开始处理上一步的输出，这样我们在浏览网页时，才会看到逐步出现的页面。

网络通讯

HTTP 协议

浏览器首先要做的事就是根据 URL 把数据取回来，取回数据使用的是 HTTP 协议，实际上这个过程之前还有 DNS 查询（因为我们通常在浏览器地址栏输入的是域名，这时候需要根据域名获取目标网址的 IP 地址，就用到了 DNS 解析，具体可以查看这篇文章）

了解 HTTP 协议

HTTP 协议是基于 TCP 协议出现的，对 TCP 协议来说，TCP 协议是一条双向的通讯通道，HTTP 在 TCP 的基础上，规定了 Request-Response 的模式。这个模式决定了通讯必定是由浏览器端首先发起的。

一次完整的 HTTP 请求，会有请求和响应两部分。

在请求部分，第一行被称作 request line，它分为三个部分，HTTP Method，也就是请求的“方法”，请求的路径和请求的协议和版本。
在响应部分，第一行被称作 response line，它也分为三个部分，协议和版本、状态码和状态文本。
紧随在 request line 或者 response line 之后，是请求头 / 响应头，这些头由若干行组成，每行是用冒号分隔的名称和值。
在头之后，以一个空行（两个换行符）为分隔，是请求体 / 响应体，请求体可能包含文件或者表单数据，响应体则是 HTML 代码。

因此 HTTP 协议可以划分为如下部分：

下面来具体看看每个部分分别是什么。

HTTP Method（方法）

首先是 request line 里面的方法部分，表示我们此次 HTTP 请求希望执行的操作类型。方法有以下几种定义：

GET
POST
HEAD
PUT
DELETE
CONNECT
OPTIONS
TRACE

浏览器通过地址栏访问页面都是 GET 方法。表单提交产生 POST 方法。
HEAD 则是跟 GET 类似，只返回响应头，多数由 JavaScript 发起。
PUT 和 DELETE 分别表示添加资源和删除资源，但是实际上这只是语义上的一种约定，并没有强约束。
CONNECT 现在多用于 HTTPS 和 WebSocket。
OPTIONS 和 TRACE 一般用于调试，多数线上服务都不支持。

HTTP Status code（状态码）和 Status text（状态文本）

接下来我们看看 response line 的状态码和状态文本。常见的状态码有以下几种。

1xx：临时回应，表示客户端请继续。
2xx：请求成功。200：请求成功。
3xx: 表示请求的目标有变化，希望客户端进一步处理。
- 301&302：永久性与临时性跳转。
- 304：跟客户端缓存没有更新。
4xx：客户端请求错误。
- 403：无权限。
- 404：表示请求的页面不存在。
- 418：It’s a teapot. 这是一个彩蛋，来自 ietf 的一个愚人节玩笑。（超文本咖啡壶控制协议）
5xx：服务端请求错误。500：服务端错误。
- 503：服务端暂时性错误，可以一会再试。

HTTP Head (HTTP 头)

在 HTTP 标准中，有完整的请求 / 响应头规定，这里我们挑几个重点的说一下：

接下来看一下 Response Header。

HTTP Request Body

HTTP 请求的 body 主要用于提交表单场景。实际上，HTTP 请求的 body 是比较自由的，只要浏览器端发送的 body 服务端认可就可以了。一些常见的 body 格式是：

application/json
application/x-www-form-urlencoded
multipart/form-data
text/xml

我们使用 HTML 的 form 标签提交产生的 HTML 请求，默认会产生 application/x-www-form-urlencoded 的数据格式，当有文件上传时，则会使用 multipart/form-data。

HTTPS

在 HTTP 协议的基础上，HTTPS 和 HTTP2 规定了更复杂的内容，但是它基本保持了 HTTP 的设计思想，即：使用上的 Request-Response 模式。

HTTPS 有两个作用：

确定请求的目标服务端身份
保证传输的数据不会被网络中间节点窃听或者篡改。

HTTPS 是使用加密通道来传输 HTTP 的内容。但是 HTTPS 首先与服务端建立一条 TLS 加密通道。TLS 构建于 TCP 协议之上，它实际上是对传输的内容做一次加密，所以从传输内容上看，HTTPS 跟 HTTP 没有任何区别。

HTTP2

HTTP 2.0 最大的改进有两点：

一是支持服务端推送
二是支持 TCP 连接复用

服务端推送能够在客户端发送第一个请求到服务端时，提前把一部分内容推送给客户端，放入缓存当中，这可以避免客户端请求顺序带来的并行度不高，从而导致的性能问题。

TCP 连接复用，则使用同一个 TCP 连接来传输多个 HTTP 请求，避免了 TCP 连接建立时的三次握手开销，和初建 TCP 连接时传输窗口小的问题。

Note: 其实很多优化涉及更下层的协议。IP 层的分包情况，和物理层的建连时间是需要被考虑的。

一个浏览器是如何工作的（一）