從輸入URL到頁面加載發(fā)生了什么剪撬，之前百度前端寫過這篇文章摄乒，里面講解的非常的詳細。
總體來說分為以下幾個過程：
- DNS解析
- TCP連接
- 發(fā)送HTTP請求
- 服務(wù)器處理請求并返回HTTP報文
- 瀏覽器解析渲染頁面
- 連接結(jié)束
DNS解析
DNS解析的過程就是尋找哪臺機器上有你需要資源的過程婿奔。當你在瀏覽器中輸入一個地址時缺狠，例如www.baidu.com 其實不是百度網(wǎng)站真正意義上的地址∑继互聯(lián)網(wǎng)上每一臺計算機的唯一標識是它的IP地址挤茄，但是IP地址并不方便記憶。用戶更喜歡用方便記憶的網(wǎng)址去尋找互聯(lián)網(wǎng)上的其它計算機冰木，也就是上面提到的百度的網(wǎng)址穷劈。所以互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計者需要在用戶的方便性與可用性方面做一個權(quán)衡，這個權(quán)衡就是一個網(wǎng)址到IP地址的轉(zhuǎn)換踊沸，這個過程就是DNS解析歇终。它實際上充當了一個翻譯的角色，實現(xiàn)了網(wǎng)址到IP地址的轉(zhuǎn)換逼龟。網(wǎng)址到IP地址轉(zhuǎn)換的過程是如何進行的?
解析過程
DNS解析是一個遞歸查詢的過程评凝。
上述圖片是查找www.google.com 的IP地址過程。首先在本地域名服務(wù)器中查詢IP地址腺律，如果沒有找到的情況下奕短，本地域名服務(wù)器會向根域名服務(wù)器發(fā)送一個請求，如果根域名服務(wù)器也不存在該域名時匀钧，本地域名會向com頂級域名服務(wù)器發(fā)送一個請求翎碑，依次類推下去。直到最后本地域名服務(wù)器得到google的IP地址并把它緩存到本地之斯，供下次查詢使用日杈。從上述過程中，可以看出網(wǎng)址的解析是一個從右向左的過程: com -> google.com -> www.google.com 但是你是否發(fā)現(xiàn)少了點什么，根域名服務(wù)器的解析過程呢莉擒？事實上酿炸，真正的網(wǎng)址是www.google.com. 并不是我多打了一個.，這個.對應(yīng)的就是根域名服務(wù)器涨冀，默認情況下所有的網(wǎng)址的最后一位都是.梁沧，既然是默認情況下，為了方便用戶蝇裤，通常都會省略，瀏覽器在請求DNS的時候會自動加上频鉴，所有網(wǎng)址真正的解析過程為: . -> .com -> google.com. -> www.google.com.栓辜。
DNS優(yōu)化
了解了DNS的過程，可以為我們帶來哪些垛孔？上文中請求到google的IP地址時藕甩，經(jīng)歷了8個步驟，這個過程中存在多個請求(同時存在UDP和TCP請求周荐，為什么有兩種請求方式狭莱，請自行查找)。如果每次都經(jīng)過這么多步驟概作，是否太耗時間腋妙？如何減少該過程的步驟呢？那就是DNS緩存讯榕。
DNS緩存
DNS存在著多級緩存骤素，從離瀏覽器的距離排序的話，有以下幾種: 瀏覽器緩存愚屁，系統(tǒng)緩存济竹，路由器緩存，IPS服務(wù)器緩存霎槐，根域名服務(wù)器緩存送浊，頂級域名服務(wù)器緩存，主域名服務(wù)器緩存丘跌。
在你的chrome瀏覽器中輸入 chrome://dns/袭景，你可以看到chrome瀏覽器的DNS緩存。
系統(tǒng)緩存主要存在/etc/hosts(Linux系統(tǒng))中
DNS負載均衡
不知道大家有沒有思考過一個問題: DNS返回的IP地址是否每次都一樣碍岔？如果每次都一樣是否說明你請求的資源都位于同一臺機器上面浴讯，那么這臺機器需要多高的性能和儲存才能滿足億萬請求呢？其實真實的互聯(lián)網(wǎng)世界背后存在成千上百臺服務(wù)器蔼啦，大型的網(wǎng)站甚至更多榆纽。但是在用戶的眼中，它需要的只是處理他的請求，哪臺機器處理請求并不重要奈籽。DNS可以返回一個合適的機器的IP給用戶饥侵，例如可以根據(jù)每臺機器的負載量，該機器離用戶地理位置的距離等等衣屏，這種過程就是DNS負載均衡躏升，又叫做DNS重定向。大家耳熟能詳?shù)腃DN(Content Delivery Network)就是利用DNS的重定向技術(shù)狼忱，DNS服務(wù)器會返回一個跟用戶最接近的點的IP地址給用戶膨疏，CDN節(jié)點的服務(wù)器負責響應(yīng)用戶的請求，提供所需的內(nèi)容钻弄。在這里打個免費的廣告佃却，我平時使用的比較多的是七牛云的CDN(免費)儲存圖片，作為我個人博客的圖床使用窘俺。
TCP連接
HTTP協(xié)議是使用TCP作為其傳輸層協(xié)議的饲帅，當TCP出現(xiàn)瓶頸時，HTTP也會受到影響瘤泪。但由于TCP優(yōu)化這一塊我平常接觸的并不是很多灶泵，再加上大學時的計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)基本上忘完，所以這一部分我也就不在這里分析了对途。
HTTPS協(xié)議
我不知道把HTTPS放在這個部分是否合適赦邻，但是放在這里好像又說的過去。HTTP報文是包裹在TCP報文中發(fā)送的实檀，服務(wù)器端收到TCP報文時會解包提取出HTTP報文深纲。但是這個過程中存在一定的風險，HTTP報文是明文劲妙，如果中間被截取的話會存在一些信息泄露的風險湃鹊。那么在進入TCP報文之前對HTTP做一次加密就可以解決這個問題了。HTTPS協(xié)議的本質(zhì)就是HTTP + SSL(or TLS)镣奋。在HTTP報文進入TCP報文之前币呵，先使用SSL對HTTP報文進行加密。從網(wǎng)絡(luò)的層級結(jié)構(gòu)看它位于HTTP協(xié)議與TCP協(xié)議之間侨颈。
HTTPS過程
HTTPS在傳輸數(shù)據(jù)之前需要客戶端與服務(wù)器進行一個握手(TLS/SSL握手)余赢，在握手過程中將確立雙方加密傳輸數(shù)據(jù)的密碼信息。TLS/SSL使用了非對稱加密哈垢，對稱加密以及hash等妻柒。具體過程請參考經(jīng)典的阮一峰先生的博客TLS/SSL握手過程。
HTTPS相比于HTTP耘分，雖然提供了安全保證举塔，但是勢必會帶來一些時間上的損耗绑警，如握手和加密等過程，是否使用HTTPS需要根據(jù)具體情況在安全和性能方面做出權(quán)衡央渣。
HTTP請求
其實這部分又可以稱為前端工程師眼中的HTTP计盒，它主要發(fā)生在客戶端。發(fā)送HTTP請求的過程就是構(gòu)建HTTP請求報文并通過TCP協(xié)議中發(fā)送到服務(wù)器指定端口(HTTP協(xié)議80/8080, HTTPS協(xié)議443)芽丹。HTTP請求報文是由三部分組成: 請求行, 請求報頭和請求正文北启。
請求行
格式如下:
Method Request-URL HTTP-Version CRLF
eg: GET index.html HTTP/1.1
常用的方法有: GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS, HEAD。
請求報頭
請求報頭允許客戶端向服務(wù)器傳遞請求的附加信息和客戶端自身的信息拔第。
PS: 客戶端不一定特指瀏覽器咕村，有時候也可使用Linux下的CURL命令以及HTTP客戶端測試工具等。
常見的請求報頭有: Accept, Accept-Charset, Accept-Encoding, Accept-Language, Content-Type, Authorization, Cookie, User-Agent等蚊俺。
上圖是使用Chrome開發(fā)者工具截取的對百度的HTTP請求以及響應(yīng)報文培廓，從圖中可以看出，請求報頭中使用了Accept, Accept-Encoding, Accept-Language, Cache-Control, Connection, Cookie等字段春叫。Accept用于指定客戶端用于接受哪些類型的信息，Accept-Encoding與Accept類似泣港，它用于指定接受的編碼方式暂殖。Connection設(shè)置為Keep-alive用于告訴客戶端本次HTTP請求結(jié)束之后并不需要關(guān)閉TCP連接，這樣可以使下次HTTP請求使用相同的TCP通道当纱，節(jié)省TCP連接建立的時間呛每。
請求正文
當使用POST, PUT等方法時，通常需要客戶端向服務(wù)器傳遞數(shù)據(jù)坡氯。這些數(shù)據(jù)就儲存在請求正文中晨横。在請求包頭中有一些與請求正文相關(guān)的信息，例如: 現(xiàn)在的Web應(yīng)用通常采用Rest架構(gòu)箫柳，請求的數(shù)據(jù)格式一般為json手形。這時就需要設(shè)置Content-Type: application/json。
服務(wù)器處理請求并返回HTTP報文
自然而然這部分對應(yīng)的就是后端工程師眼中的HTTP悯恍。后端從在固定的端口接收到TCP報文開始库糠，這一部分對應(yīng)于編程語言中的socket。它會對TCP連接進行處理涮毫，對HTTP協(xié)議進行解析瞬欧，并按照報文格式進一步封裝成HTTP Request對象，供上層使用罢防。這一部分工作一般是由Web服務(wù)器去進行艘虎，我使用過的Web服務(wù)器有Tomcat, Jetty和Netty等等。
HTTP響應(yīng)報文也是由三部分組成: 狀態(tài)碼, 響應(yīng)報頭和響應(yīng)報文咒吐。
狀態(tài)碼
狀態(tài)碼是由3位數(shù)組成野建，第一個數(shù)字定義了響應(yīng)的類別属划，且有五種可能取值:
- 1xx：指示信息–表示請求已接收，繼續(xù)處理贬墩。
- 2xx：成功–表示請求已被成功接收榴嗅、理解、接受陶舞。
- 3xx：重定向–要完成請求必須進行更進一步的操作嗽测。
- 4xx：客戶端錯誤–請求有語法錯誤或請求無法實現(xiàn)。
- 5xx：服務(wù)器端錯誤–服務(wù)器未能實現(xiàn)合法的請求肿孵。平時遇到比較常見的狀態(tài)碼有:200, 204, 301, 302, 304, 400, 401, 403, 404, 422, 500(分別表示什么請自行查找)唠粥。
響應(yīng)報頭
常見的響應(yīng)報頭字段有: Server, Connection...。
響應(yīng)報文
服務(wù)器返回給瀏覽器的文本信息停做，通常HTML, CSS, JS, 圖片等文件就放在這一部分晤愧。
瀏覽器解析渲染頁面
瀏覽器在收到HTML,CSS,JS文件后，它是如何把頁面呈現(xiàn)到屏幕上的蛉腌？下圖對應(yīng)的就是WebKit渲染的過程
瀏覽器是一個邊解析邊渲染的過程官份。首先瀏覽器解析HTML文件構(gòu)建DOM樹，然后解析CSS文件構(gòu)建渲染樹烙丛，等到渲染樹構(gòu)建完成后舅巷，瀏覽器開始布局渲染樹并將其繪制到屏幕上。這個過程比較復雜河咽，涉及到兩個概念: reflow(回流)和repain(重繪)钠右。DOM節(jié)點中的各個元素都是以盒模型的形式存在，這些都需要瀏覽器去計算其位置和大小等忘蟹，這個過程稱為relow;當盒模型的位置,大小以及其他屬性飒房，如顏色,字體,等確定下來之后，瀏覽器便開始繪制內(nèi)容媚值，這個過程稱為repain狠毯。頁面在首次加載時必然會經(jīng)歷reflow和repain。reflow和repain過程是非常消耗性能的褥芒，尤其是在移動設(shè)備上垃你，它會破壞用戶體驗，有時會造成頁面卡頓喂很。所以我們應(yīng)該盡可能少的減少reflow和repain惜颇。
JS的解析是由瀏覽器中的JS解析引擎完成的。JS是單線程運行少辣，也就是說凌摄，在同一個時間內(nèi)只能做一件事，所有的任務(wù)都需要排隊漓帅，前一個任務(wù)結(jié)束锨亏，后一個任務(wù)才能開始痴怨。但是又存在某些任務(wù)比較耗時，如IO讀寫等器予，所以需要一種機制可以先執(zhí)行排在后面的任務(wù)浪藻，這就是：同步任務(wù)(synchronous)和異步任務(wù)(asynchronous)。JS的執(zhí)行機制就可以看做是一個主線程加上一個任務(wù)隊列(task queue)乾翔。同步任務(wù)就是放在主線程上執(zhí)行的任務(wù)爱葵，異步任務(wù)是放在任務(wù)隊列中的任務(wù)。所有的同步任務(wù)在主線程上執(zhí)行反浓，形成一個執(zhí)行棧;異步任務(wù)有了運行結(jié)果就會在任務(wù)隊列中放置一個事件萌丈；腳本運行時先依次運行執(zhí)行棧，然后會從任務(wù)隊列里提取事件雷则，運行任務(wù)隊列中的任務(wù)辆雾，這個過程是不斷重復的，所以又叫做事件循環(huán)(Event loop)月劈。
瀏覽器在解析過程中度迂，如果遇到請求外部資源時，如圖像,iconfont,JS等猜揪。瀏覽器將重復1-6過程下載該資源惭墓。請求過程是異步的，并不會影響HTML文檔進行加載湿右，但是當文檔加載過程中遇到JS文件，HTML文檔會掛起渲染過程罚勾，不僅要等到文檔中JS文件加載完畢還要等待解析執(zhí)行完畢毅人，才會繼續(xù)HTML的渲染過程。原因是因為JS有可能修改DOM結(jié)構(gòu)尖殃，這就意味著JS執(zhí)行完成前丈莺，后續(xù)所有資源的下載是沒有必要的，這就是JS阻塞后續(xù)資源下載的根本原因送丰。CSS文件的加載不影響JS文件的加載缔俄，但是卻影響JS文件的執(zhí)行。JS代碼執(zhí)行前瀏覽器必須保證CSS文件已經(jīng)下載并加載完畢器躏。
