基础篇|从浏览器输入URL到页面显示都经历了哪些过程

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基础版

  • 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,浏览器接受数据,包括HTMLJSCSS,图片等;
  • 浏览器对接收到的资源进行语法解析,建立相应的内部数据结构,如HTMLDOM;
  • 载入解析完成的文件,渲染页面,完成一次完整的页面加载。

详细版

  • 在浏览器地址栏输入URL;
  • 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;
    • 如果资源未缓存,发起新的请求;
    • 如果资源已经缓存,检查是否足够新鲜,足够新鲜直接提供给客户端,否则与服务器进行验证;
    • 检查新鲜通常有两个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=,值以秒为单位的最大新鲜时间
  • 浏览器解析URL获取协议、主机、端口、Path;
  • 浏览器组装一个HTTP(GET)请求报文
  • 浏览器获取主机IP地址,过程如下:
    • 浏览器缓存
    • 本机缓存
    • hosts文件
    • 路由器缓存
    • ISP DNS缓存
    • DNS递归查询(可能存在负载均衡导致的每次IP不一样)
  • 打开一个socket与目标IP地址、端口建立TCP连接,三次握手如下:
    • 客户端发送一个TCP的SYN=1,Seq=X的包到服务器端口;
    • 服务器发回SYN=1,ACK=X+1,Seq=Y的响应包;
    • 客户端发送ACK=Y+1,Seq=Z
  • TCP连接建立后发送HTTP请求
  • 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;
  • 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;
  • 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;
  • 服务器将响应报文通过TCP连接发送回浏览器
  • 浏览器接受HTTP响应,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:
    • 主动发送Fin=1,ACK=Z,Seq=X报文
    • 被动方发送ACK=X+1,Seq=Z报文
    • 被动方发送Fin=1,ACK=X,Seq=Y报文
    • 主动方发送ACK=Y,Seq=X报文
  • 浏览器检查响应状态码:是否为1XX、3XX、4XX、5XX,这些情况的处理与2XX不同;
  • 如果资源可缓存,进行缓存
  • 对响应进行解码,如gzip压缩;
  • 根据资源类型决定如何处理,如资源为HTML文档;
  • 解析HTML文档,构建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;
  • 构建DOM树
    • Tokenizing:根据HTML规范将字符流解析为标记;
    • Lexing:词法分析将标记转换为对象并定义属性和规则;
    • DOM construction:根据HTML标记关系将对象组成DOM树
  • 解析过程中遇到图片、样式表、js文件,启动下载
  • 构建CSSOM树
    • Tokenizing:字符流转换成标记流
    • Node:根据标记创建节点
    • CSSOM:节点创建CSSOM树
  • 根据DOM树和CSSOM树构建渲染树
    • 从DOM树的根节点遍历所有可见节点,不可见节点包括:
      • scriptmeta这样本身不可见的标签
      • 被css隐藏的节点,如:display:none
    • 对每一个可见节点,找到恰当的CSSOM规则并应用
    • 发布可视节点的内容和计算样式
  • js解析如下
    • 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
    • HTML解析器遇到没有async和defer的script时,将他们添加到文档中,然后执行行内或外本脚本。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时间处理程序,他们可以遍历和操作scrpit以及他们之前的文档内容
    • 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(),它们可以访问自己的script和之前的文档元素
    • 当文档完成解析,document.readyState变成interactive;
    • 所有defer脚本会按照在文档出现的顺序执行,延迟脚本能访问完成文档树,禁止使用document.write()
    • 浏览器在Document对象上触发DOMContentLoaded事件
    • 此时所有文档完全解析完成,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.readyState变成complete,window触发load事件
  • 显示页面

详细简版

  • 从浏览器接收URL到开启网口请求线程-对应浏览器的机制以及进程和线程之间的关系;
  • 开启网络线程到发出一个完整的HTTP请求-对应DNS查询、TCP/IP请求、五层因特网协议栈知识;
  • 从服务器接收到请求到对应后台接收到请求-涉及到负载均衡、安全拦截以及后台内部的处理等知识;
  • 后台和前台的HTTP交互-HTTP头部、响应码、报文结构、cookie,还有静态资源的cookie优化,编解码如gzip压缩;
  • 单独拎出来的缓存问题,HTTP的缓存-包括HTTP缓存头部、ETag、cache-control等;
  • 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csscss规则树、合并成render树,然后layoutpainting渲染、复合图层的合成、GPU绘制、外链资源的处理、loadedDOMContentLoaded
  • CSS的可视化格式模型-元素的渲染规则,如包含块,控制框,BFCIFC等;
  • JS引擎解析过程-JS的解析阶段、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;
  • 其他-跨域、web安全,hybrid模式等