先宏觀上說(shuō)明一次HTTP請(qǐng)求所經(jīng)歷的七個(gè)步驟

1. 建立TCP連接?

在HTTP工作開(kāi)始之前墓拜，Web瀏覽器首先要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與Web服務(wù)器建立連接渠驼，該連接是通過(guò)TCP來(lái)完成的疫鹊，該協(xié)議與IP協(xié)議共同構(gòu)建Internet杉武，即著名的TCP/IP協(xié)議族儡陨，因此Internet又被稱作是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)褪子。HTTP是比TCP更高層次的應(yīng)用層協(xié)議，根據(jù)規(guī)則骗村，只有低層協(xié)議建立之后才能進(jìn)行更高層協(xié)議的連接嫌褪，因此，首先要建立TCP連接胚股，一般TCP連接的端口號(hào)是80笼痛。

2. Web瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求命令??

一旦建立了TCP連接，Web瀏覽器就會(huì)向Web服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求命令。例如：GET/sample/hello.jsp HTTP/1.1缨伊。

3. Web瀏覽器發(fā)送請(qǐng)求頭信息?

?瀏覽器發(fā)送其請(qǐng)求命令之后摘刑，還要以頭信息的形式向Web服務(wù)器發(fā)送一些別的信息，之后瀏覽器發(fā)送了一空白行來(lái)通知服務(wù)器倘核，它已經(jīng)結(jié)束了該頭信息的發(fā)送泣侮。

4. Web服務(wù)器應(yīng)答??

客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求后，服務(wù)器會(huì)客戶機(jī)回送應(yīng)答紧唱， HTTP/1.1 200 OK 活尊，應(yīng)答的第一部分是協(xié)議的版本號(hào)和應(yīng)答狀態(tài)碼。

5. Web服務(wù)器發(fā)送應(yīng)答頭信息??

正如客戶端會(huì)隨同請(qǐng)求發(fā)送關(guān)于自身的信息一樣漏益，服務(wù)器也會(huì)隨同應(yīng)答向用戶發(fā)送關(guān)于它自己的數(shù)據(jù)及被請(qǐng)求的文檔蛹锰。

6. Web服務(wù)器向?yàn)g覽器發(fā)送數(shù)據(jù)??

Web服務(wù)器向?yàn)g覽器發(fā)送頭信息后，它會(huì)發(fā)送一個(gè)空白行來(lái)表示頭信息的發(fā)送到此為結(jié)束绰疤，接著铜犬，它就以Content-Type應(yīng)答頭信息所描述的格式發(fā)送用戶所請(qǐng)求的實(shí)際數(shù)據(jù)。

7. Web服務(wù)器關(guān)閉TCP連接?

?一般情況下轻庆，一旦Web服務(wù)器向?yàn)g覽器發(fā)送了請(qǐng)求數(shù)據(jù)癣猾，它就要關(guān)閉TCP連接，然后如果瀏覽器或者服務(wù)器在其頭信息加入了這行代碼：Connection:keep-aliveTCP連接在發(fā)送后將仍然保持打開(kāi)狀態(tài)余爆，于是纷宇，瀏覽器可以繼續(xù)通過(guò)相同的連接發(fā)送請(qǐng)求。保持連接節(jié)省了為每個(gè)請(qǐng)求建立新連接所需的時(shí)間蛾方，還節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)帶寬像捶。

1.準(zhǔn)備

當(dāng)你在瀏覽器中輸入網(wǎng)址（例如www.coder.com）并且敲了回車以后， 瀏覽器首先要做的事情就是獲得coder.com的IP地址桩砰，具體的做法就是發(fā)送一個(gè)UDP的包給DNS服務(wù)器拓春，DNS服務(wù)器會(huì)返回coder.com的IP, 這時(shí)候?yàn)g覽器通常會(huì)把IP地址給緩存起來(lái)，這樣下次訪問(wèn)就會(huì)加快亚隅。

比如Chrome硼莽， 你可以通過(guò)chrome://net-internals/#dns來(lái)查看。

有了服務(wù)器的IP煮纵， 瀏覽器就要可以發(fā)起HTTP請(qǐng)求了沉删，但是HTTP Request/Response必須在TCP這個(gè)“虛擬的連接”上來(lái)發(fā)送和接收。

想要建立“虛擬的”TCP連接醉途，TCP郵差需要知道4個(gè)東西：（本機(jī)IP, 本機(jī)端口，服務(wù)器IP, 服務(wù)器端口）砖茸，現(xiàn)在只知道了本機(jī)IP,服務(wù)器IP隘擎， 兩個(gè)端口怎么辦？

本機(jī)端口很簡(jiǎn)單凉夯，操作系統(tǒng)可以給瀏覽器隨機(jī)分配一個(gè)货葬， 服務(wù)器端口更簡(jiǎn)單采幌，用的是一個(gè)“眾所周知”的端口，HTTP服務(wù)就是80震桶， 我們直接告訴TCP郵差就行休傍。

經(jīng)過(guò)三次握手以后，客戶端和服務(wù)器端的TCP連接就建立起來(lái)了蹲姐！ 終于可以發(fā)送HTTP請(qǐng)求了磨取。

2.Web服務(wù)器

一個(gè)HTTP GET請(qǐng)求經(jīng)過(guò)千山萬(wàn)水，歷經(jīng)多個(gè)路由器的轉(zhuǎn)發(fā)柴墩，終于到達(dá)服務(wù)器端（HTTP數(shù)據(jù)包可能被下層進(jìn)行分片傳輸忙厌，略去不表）。

Web服務(wù)器需要著手處理了江咳，它有三種方式來(lái)處理：

(1) 可以用一個(gè)線程來(lái)處理所有請(qǐng)求逢净，同一時(shí)刻只能處理一個(gè)，這種結(jié)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)歼指，但是這樣會(huì)造成嚴(yán)重的性能問(wèn)題爹土。

(2) 可以為每個(gè)請(qǐng)求分配一個(gè)進(jìn)程/線程，但是當(dāng)連接太多的時(shí)候踩身，服務(wù)器端的進(jìn)程/線程會(huì)耗費(fèi)大量?jī)?nèi)存資源胀茵，進(jìn)程/線程的切換也會(huì)讓CPU不堪重負(fù)。

(3) 復(fù)用I/O的方式惰赋，很多Web服務(wù)器都采用了復(fù)用結(jié)構(gòu)宰掉，例如通過(guò)epoll的方式監(jiān)視所有的連接，當(dāng)連接的狀態(tài)發(fā)生變化（如有數(shù)據(jù)可讀）赁濒， 才用一個(gè)進(jìn)程/線程對(duì)那個(gè)連接進(jìn)行處理轨奄，處理完以后繼續(xù)監(jiān)視，等待下次狀態(tài)變化拒炎。 用這種方式可以用少量的進(jìn)程/線程應(yīng)對(duì)成千上萬(wàn)的連接請(qǐng)求挪拟。

（碼農(nóng)翻身注：詳情參見(jiàn)《Http Server：一個(gè)差生的逆襲》）

我們使用Nginx這個(gè)非常流行的Web服務(wù)器來(lái)繼續(xù)下面的故事。

對(duì)于HTTP GET請(qǐng)求击你，Nginx利用epoll的方式給讀取了出來(lái)玉组， Nginx接下來(lái)要判斷，這是個(gè)靜態(tài)的請(qǐng)求還是個(gè)動(dòng)態(tài)的請(qǐng)求岸≈丁惯雳？

如果是靜態(tài)的請(qǐng)求（HTML文件，JavaScript文件鸿摇，CSS文件石景，圖片等），也許自己就能搞定了（當(dāng)然依賴于Nginx配置，可能轉(zhuǎn)發(fā)到別的緩存服務(wù)器去）潮孽，讀取本機(jī)硬盤(pán)上的相關(guān)文件揪荣，直接返回。

如果是動(dòng)態(tài)的請(qǐng)求往史，需要后端服務(wù)器（如Tomcat)處理以后才能返回仗颈，那就需要向Tomcat轉(zhuǎn)發(fā)，如果后端的Tomcat還不止一個(gè)椎例，那就需要按照某種策略選取一個(gè)挨决。

例如Ngnix支持這么幾種：

輪詢：按照次序挨個(gè)向后端服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)

權(quán)重：給每個(gè)后端服務(wù)器指定一個(gè)權(quán)重，相當(dāng)于向后端服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的幾率粟矿。

ip_hash： 根據(jù)ip做一個(gè)hash操作凰棉，然后找個(gè)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，這樣的話同一個(gè)客戶端ip總是會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)到同一個(gè)后端服務(wù)器陌粹。

fair：根據(jù)后端服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間來(lái)分配請(qǐng)求撒犀，響應(yīng)時(shí)間段的優(yōu)先分配。

不管用哪種算法掏秩，某個(gè)后端服務(wù)器最終被選中或舞，然后Nginx需要把HTTP Request轉(zhuǎn)發(fā)給后端的Tomcat，并且把Tomcat輸出的HttpResponse再轉(zhuǎn)發(fā)給瀏覽器蒙幻。

由此可見(jiàn)映凳，Nginx在這種場(chǎng)景下，是一個(gè)代理人的角色邮破。

3.應(yīng)用服務(wù)器

Http Request終于來(lái)到了Tomcat诈豌，這是一個(gè)由Java寫(xiě)的、可以處理Servlet/JSP的容器抒和，我們的代碼就運(yùn)行在這個(gè)容器之中矫渔。

如同Web服務(wù)器一樣， Tomcat也可能為每個(gè)請(qǐng)求分配一個(gè)線程去處理摧莽，即通常所說(shuō)的BIO模式（Blocking I/O 模式）庙洼。

也可能使用I/O多路復(fù)用技術(shù)，僅僅使用若干線程來(lái)處理所有請(qǐng)求镊辕，即NIO模式油够。

不管用哪種方式，Http Request 都會(huì)被交給某個(gè)Servlet處理征懈，這個(gè)Servlet又會(huì)把Http Request做轉(zhuǎn)換石咬，變成框架所使用的參數(shù)格式，然后分發(fā)給某個(gè)Controller(如果你是在用Spring)或者Action(如果你是在Struts)卖哎。

剩下的故事就比較簡(jiǎn)單了（不鬼悠，對(duì)碼農(nóng)來(lái)說(shuō)虏束，其實(shí)是最復(fù)雜的部分），就是執(zhí)行碼農(nóng)經(jīng)常寫(xiě)的增刪改查邏輯厦章，在這個(gè)過(guò)程中很有可能和緩存、數(shù)據(jù)庫(kù)等后端組件打交道照藻，最終返回HTTP Response袜啃，由于細(xì)節(jié)依賴業(yè)務(wù)邏輯，略去不表幸缕。

根據(jù)我們的例子群发，這個(gè)HTTP Response應(yīng)該是一個(gè)HTML頁(yè)面。

4.歸途

Tomcat很高興地把Http Response發(fā)給了Ngnix 发乔。

Ngnix也很高興地把Http Response 發(fā)給了瀏覽器熟妓。

發(fā)完以后TCP連接能關(guān)閉嗎？

如果使用的是HTTP1.1栏尚， 這個(gè)連接默認(rèn)是keep-alive起愈，也就是說(shuō)不能關(guān)閉；

如果是HTTP1.0译仗，要看看之前的HTTP Request Header中有沒(méi)有Connetion:keep-alive抬虽，如果有，那也不能關(guān)閉纵菌。

5.瀏覽器再次工作

瀏覽器收到了Http Response阐污，從其中讀取了HTML頁(yè)面，開(kāi)始準(zhǔn)備顯示這個(gè)頁(yè)面咱圆。

但是這個(gè)HTML頁(yè)面中可能引用了大量其他資源笛辟，例如js文件，CSS文件序苏，圖片等手幢，這些資源也位于服務(wù)器端，并且可能位于另外一個(gè)域名下面杠览，例如static.coder.com弯菊。

瀏覽器沒(méi)有辦法，只好一個(gè)個(gè)地下載踱阿，從使用DNS獲取IP開(kāi)始管钳，之前做過(guò)的事情還要再來(lái)一遍。不同之處在于不會(huì)再有應(yīng)用服務(wù)器如Tomcat的介入了软舌。

如果需要下載的外部資源太多才漆，瀏覽器會(huì)創(chuàng)建多個(gè)TCP連接，并行地去下載佛点。

但是同一時(shí)間對(duì)同一域名下的請(qǐng)求數(shù)量也不能太多醇滥，要不然服務(wù)器訪問(wèn)量太大黎比，受不了。所以瀏覽器要限制一下鸳玩， 例如Chrome在Http1.1下只能并行地下載6個(gè)資源阅虫。

當(dāng)服務(wù)器給瀏覽器發(fā)送JS,CSS這些文件時(shí)，會(huì)告訴瀏覽器這些文件什么時(shí)候過(guò)期（使用Cache-Control或者Expire）不跟，瀏覽器可以把文件緩存到本地颓帝，當(dāng)?shù)诙握?qǐng)求同樣的文件時(shí)，如果不過(guò)期窝革，直接從本地取就可以了购城。

如果過(guò)期了，瀏覽器就可以詢問(wèn)服務(wù)器端虐译，文件有沒(méi)有修改過(guò)瘪板？（依據(jù)是上一次服務(wù)器發(fā)送的Last-Modified和ETag），如果沒(méi)有修改過(guò)（304 Not Modified）漆诽，還可以使用緩存侮攀。否則的話服務(wù)器就會(huì)被最新的文件發(fā)回到瀏覽器。

當(dāng)然如果你按了Ctrl+F5拴泌，會(huì)強(qiáng)制地發(fā)出GET請(qǐng)求魏身，完全無(wú)視緩存。

注：在Chrome下蚪腐，可以通過(guò) chrome://view-http-cache/ 命令來(lái)查看緩存箭昵。

現(xiàn)在瀏覽器得到了三個(gè)重要的東西：

1.HTML ，瀏覽器把它變成DOM Tree

2. CSS, ?瀏覽器把它變成CSS Rule Tree

3. JavaScript回季， 它可以修改DOM Tree

瀏覽器會(huì)通過(guò)DOM Tree和CSS Rule Tree生成所謂“Render Tree”家制，計(jì)算每個(gè)元素的位置/大小，進(jìn)行布局泡一，然后調(diào)用操作系統(tǒng)的API進(jìn)行繪制颤殴，這是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，略去不表鼻忠。