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auto-archiving for issue #271 #272

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auto-archiving for issue #271 #272

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151 changes: 151 additions & 0 deletions source/_posts/从输入页面地址到展示页面信息都发生了些什么？.md
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Original file line number Diff line number Diff line change
@@ -0,0 +1,151 @@
<!-- 为了更方便归档，请先完善以上信息，正文贴下面 -->
<!--
注意点：
0. 文章中的资源（主要是图片）引用请使用 HTTPS
1. 文章末可以加上自己的署名，如： by [Kaola](http://www.kaola.com)
2. 最好不要用 NOS 图床，感觉加防盗链是迟早的事
3. 文章会定期归档到 https://blog.kaolafed.com/
-->
*很久以前理解过一个URL从在浏览器地址栏输入，到呈现页面都发生了什么。前两天碰到一个nginx反向代理的问题，又回想起这个流程，我想是对这个流程理解的还不够透彻，所以特意抽出时间来总结一下。*


废话不多说先上图
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/9b45c727a7bfccc992d165ed2a358b31138.jpg)

**一个URL从在浏览器地址栏输入，到呈现页面经历了：**
1. DNS解析，查找域名服务器
2. TCP三次握手
3. 发送http请求
4. nginx反向代理
5. servlet处理请求，返回http请求信息
7. 关闭TCP连接，四次挥手
6. 浏览器根据返回内容渲染页面

## DNS解析
DNS解析就是使用你输入的域名：www.kaola.com 去定位真正的ip地址

DNS解析是一个递归查询的过程，具体步骤如下图
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/35c85b079e628c53fcaf261f24750cb94f2.jpg)


1. 本地域名服务器查找有没有www.kaola.com所对应的ip
2. 本地服务器未查找到，则去根域名服务器查找
3. 根域名服务器未找到相应ip，会返回一级域名服务器地址
4. 查找一级域名服务器
5. 一级域名服务器未找到相应ip，返回二级域名服务器地址
6. 查找二级域名服务器
7. 二级域名服务器查看本地name.conf，是否有www主机的记录
8. 查到www主机的记录，返回www主机的ip到二级域名服务器
9. 返回ip到本地域名服务器
10. 返回ip到浏览器

**第9步，本地域名服务器拿到ip以后，会存入本地DNS缓存。

#### DNS优化
- DNS缓存： 浏览器缓存，系统缓存，路由器缓存，IPS服务器缓存，根域名服务器缓存，顶级域名服务器缓存，主域名服务器缓存。通过缓存直接读取域名相对应的ip，减去了繁琐的查找ip的步骤，大大加快访问速度。
- DNS负载均衡：使用CDN进行负载均衡，利用DNS的重定向技术，同步服务器运行情况，然后根据该情况及时适当调整调度策略，从而使得负载均衡能力大大提高。

## HTTP请求
客户端根据域名得到相应ip以后开始发送http请求，HTTP请求分为三个部分：TCP三次握手(图一3)、http请求响应信息(图一4、图一6)、关闭TCP连接(图一7)

### TCP三次握手
在客户端发送数据之前会发起**tcp三次握手**用以同步客户端和服务端的序列号和确认号，并交换TCP窗口大小信息。tcp三次握手的过程如下：
1. 第一次握手：客户端向服务端发送连接请求报文段，SYN和Seq，等待服务端确认（你在吗？）
2. 第二次握手：服务端收到报文段确认后，向客户端发送报文段。SYN、ACK和Seq（我在的！）
3. 第三次握手：客户端收到服务器的报文段，向服务器发送ACK和Seq。（好的，我知道你在了。）

### HTTP请求响应信息
TCP三次握手结束后，开始发送HTTP请求报文
#### http请求报文
TTP请求报文由请求行（request line）、请求头部（header）、请求主体三个部分组成。如下图所示：

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/6121051fe6116a357a9b3cbb2f7c5790884.jpg)

##### 1. 请求行包含：请求方法、URL、协议版本
- 请求方法包含8种：GET、POST、PUT、DELETE、PATCH、HEAD、OPTIONS、TRACE。
- URL即请求地址，由 *<协议>：//<主机>：<端口>/<路径>?<参数>* 组成
- 协议版本即http版本号

##### 2. 请求头部包含请求的附加信息，由 名/值 对组成

##### 3. 请求主体包含回车符、换行符和请求数据，并不是所有请求都具有请求数据

#### http响应报文
http请求报文发送后，经过nginx服务器转发（图一5）、服务端servlet处理请求（图一6）之后，响应信息会以响应报文的形式返回给客户端。
*（图一5步骤后续补充）*

TTP响应报文由响应行（request line）、响应头部（header）、响应主体三个部分组成。如下图所示：

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/c7eb7a77458d4aa8bd4d9c395c2f5aacde5.jpg)

##### 1. 响应行包含：协议版本，状态码，状态码描述
状态码规则如下：
- 1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理。
- 2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受。
- 3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作。
- 4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现。
- 5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求。

##### 2. 响应头部包含响应报文的附加信息，由 名/值 对组成

##### 3.响应主体包含回车符、换行符和响应返回数据，并不是所有响应报文都有响应数据

### 关闭TCP连接，四次挥手
当数据传送完毕，需要断开tcp连接，此时发起tcp四次挥手
- 发起方向被动方发送报文，Fin、Ack、Seq，表示已经没有数据传输了。并进入FIN_WAIT_1状态。（嗨，我要走了）
- 被动方发送报文，Ack、Seq，表示同意关闭请求。此时主机发起方进入FIN_WAIT_2状态。（好的，准了）
- 被动方向发起方发送报文段，Fin、Ack、Seq，请求关闭连接。并进入LAST_ACK状态。（我也要走啦！）
- 发起方向被动方发送报文段，Ack、Seq。然后进入等待TIME_WAIT状态。被动方收到发起方的报文段以后关闭连接。发起方等待一定时间未收到回复，则正常关闭。（好的，我也批准了……怎么一直没回音？好吧，那我真的走了。）

## nginx反向代理
反向代理即指：将来自客户端的请求转发至内部网络中的服务器进行处理。并将服务器的结果返回给客户端。具体实现步骤如下图：

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/8a2e2d27bd8a3fa8cbc53f905e3956c7de8.jpg)

- 客户端发送请求到服务端的nginx服务器
- nginx服务器在缓存中查找请求内容，找到直接返回客户端。
- nginx服务器未找到请求内容，则将请求代理至相应的服务器。
- 相应服务器处理请求并返回请求信息给nginx服务器，nginx服务器将请求信息返回给用户。

#### nginx的优点
- 保护服务器，外网只能访问到反向代理服务器，对真正提供服务的服务器起到了保护的作用
- 节约ip资源
- 负载均衡，减少WEB服务器压力，提高响应速度
- 解决ajax跨域问题
- 可对所有请求进行的统一控制；
- 等等……

## 浏览器解析渲染页面

浏览器解析渲染页面分为一下五个步骤：
1. 根据HTML解析出DOM树
2. 根据CSS解析生成CSS规则树
3. 结合DOM树和CSS规则树，生成渲染树
4. 根据渲染树计算每一个节点的信息
5. 根据计算好的信息绘制页面

#### 根据HTML解析DOM树
- 根据HTML的内容，将标签按照结构解析成为DOM树，DOM树解析的过程是一个深度优先遍历。即先构建当前节点的所有子节点，再构建下一个兄弟节点。
- 在读取HTML文档，构建DOM树的过程中，若遇到script标签，则DOM树的构建会暂停，直至脚本执行完毕。

#### 根据CSS解析生成CSS规则树

- 解析CSS规则树时js 执行将暂停，直至CSS规则树就绪。
- 浏览器在CSS规则树生成之前不会进行渲染。

#### 结合DOM树和CSS规则树，生成渲染树

- DOM树和CSS规则树全部准备好了以后，浏览器才会开始构建渲染树。
- 精简 CSS 并可以加快CSS规则树的构建，从而加快页面相应速度。

#### 根据渲染树计算每一个节点的信息（布局）

- 布局：通过渲染树中渲染对象的信息，计算出每一个渲染对象的位置和尺寸
- 回流：在布局完成后，发现了某个部分发生了变化影响了布局，那就需要倒回去重新渲染。

#### 根据计算好的信息绘制页面
- 绘制阶段，系统会遍历呈现树，并调用呈现器的“paint”方法，将呈现器的内容显示在屏幕上。
- 重绘：某个元素的背景颜色，文字颜色等，不影响元素周围或内部布局的属性，将只会引起浏览器的重绘。
- 回流：某个元素的尺寸发生了变化，则需重新计算渲染树，重新渲染。

by [王潭 Summer](https://my.oschina.net/u/2600761/blog/1838482)