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从URL输入到页面展现到底发生什么?

从URL输入到页面展现到底发生什么?

作者: 浪里行舟 | 来源:发表于2017-09-22 13:12 被阅读1332次

    前言

    打开浏览器从输入网址到网页呈现在大家面前,背后到底发生了什么?经历怎么样的一个过程?先给大家来张总体流程图,具体步骤请看下文分解!


    从URL输入到页面展现

    一、URL到底是啥

    URL(Uniform Resource Locator),统一资源定位符,用于定位互联网上资源,俗称网址。
    比如 http://www.w3school.com.cn/html/index.asp,遵守以下的语法规则:
    scheme://host.domain:port/path/filename
    各部分解释如下:
    scheme - 定义因特网服务的类型。常见的协议有http、https、ftp、file,其中最常见的类型是 http,而https则是进行加密的网络传输。
    host - 定义域主机(http 的默认主机是 www)
    domain - 定义因特网域名,比如 w3school.com.cn
    port - 定义主机上的端口号(http 的默认端口号是 80)
    path - 定义服务器上的路径(如果省略,则文档必须位于网站的根目录中)。
    filename - 定义文档/资源的名称

    二、域名解析(DNS)

    在浏览器输入网址后,首先要经过域名解析,因为浏览器并不能直接通过域名找到对应的服务器,而是要通过IP地址。大家这里或许会有个疑问----计算机既可以被赋予 IP 地址,也可以被赋予主机名和域名。比如 www.hackr.jp。那怎么不一开始就赋予个IP地址?这样就可以省去解析麻烦。我们先来了解下什么是IP地址

    1.IP地址

    IP地址是指互联网协议地址,是IP Address的缩写。IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。IP地址是一个32位的二进制数,比如127.0.0.1为本机IP。
    域名就相当于IP地址乔装打扮的伪装者,带着一副面具。它的作用就是便于记忆和沟通的一组服务器的地址。用户通常使用主机名或域名来访问对方的计算机,而不是直接通过 IP 地址访问。因为与 IP 地址的一组纯数字相比,用字母配合数字的表示形式来指定计算机名更符合人类的记忆习惯。但要让计算机去理解名称,相对而言就变得困难了。因为计算机更擅长处理一长串数字。为了解决上述的问题,DNS 服务应运而生。

    2.什么是域名解析

    DNS 协议提供通过域名查找 IP 地址,或逆向从 IP 地址反查域名的服务。DNS是一个网络服务器,我们的域名解析简单来说就是在DNS上记录一条信息记录。

    例如 baidu.com  220.114.23.56(服务器外网IP地址)80(服务器端口号)
    
    3. 浏览器如何通过域名去查询URL对应的IP呢
    • 浏览器缓存:浏览器会按照一定的频率缓存DNS记录。
    • 操作系统缓存:如果浏览器缓存中找不到需要的DNS记录,那就去操作系统中找。
    • 路由缓存:路由器也有DNS缓存。
    • ISP的DNS服务器:ISP是互联网服务提供商(Internet Service Provider)的简称,ISP有专门的DNS服务器应对DNS查询请求。
    • 根服务器:ISP的DNS服务器还找不到的话,它就会向根服务器发出请求,进行递归查询(DNS服务器先问根域名服务器.com域名服务器的IP地址,然后再问.com域名服务器,依次类推)
    DNS解析流程
    4. 总结

    浏览器通过向DNS服务器发送域名,DNS服务器查询到与域名相对应的IP地址,然后返回给浏览器,浏览器再将IP地址打在协议上,同时请求参数也会在协议搭载,然后一并发送给对应的服务器。下一步就到了服务器处理阶段的工作。

    三、服务器处理响应请求

    1. 服务器

    服务器是网络环境中的高性能计算机,它侦听网络上的其他计算机(客户机)提交的服务请求,并提供相应的服务,比如网页服务、文件下载服务、邮件服务、视频服务。而客户端主要的功能是浏览网页、看视频、听音乐等等,两者截然不同。 每台服务器上都会安装处理请求的应用——web server。常见的web server产品有apache、nginx、IIS或Lighttpd等。
    web server 担任管控的角色,对于不同用户发送的请求,会结合配置文件,把不同请求委托给服务器上处理相应请求的程序进行处理(例如CGI脚本,JSP脚本,servlets,ASP脚本,服务器端JavaScript,或者一些其它的服务器端技术等),然后返回后台程序处理产生的结果作为响应。

    服务器和客户端区别.png
    2.MVC后台处理阶段

    后台开发现在有很多框架,但大部分都还是按照MVC设计模式进行搭建的。
    MVC是一个设计模式,将应用程序分成三个核心部件:模型(model)-- 视图(view)--控制器(controller),它们各自处理自己的任务,实现输入、处理和输出的分离。


    MVC架构

    1、视图(view)

    它是提供给用户的操作界面,是程序的外壳。

    2、模型(model)

    模型主要负责数据交互。在MVC的三个部件中,模型拥有最多的处理任务。一个模型能为多个视图提供数据。

    3、控制器(controller)

    它负责根据用户从"视图层"输入的指令,选取"模型层"中的数据,然后对其进行相应的操作,产生最终结果。控制器属于管理者角色,从视图接收请求并决定调用哪个模型构件去处理请求,然后再确定用哪个视图来显示模型处理返回的数据。
    这三层是紧密联系在一起的,但又是互相独立的,每一层内部的变化不影响其他层。每一层都对外提供接口(Interface),供上面一层调用。
    至于这一阶段发生什么?简而言之,首先浏览器发送过来的请求先经过控制器,控制器进行逻辑处理和请求分发,接着会调用模型,这一阶段模型会获取redis db以及MySQL的数据,获取数据后将渲染好的页面通过视图返回给浏览器,最后浏览器通过渲染引擎将网页呈现在用户面前。因此,下一步就来到浏览器处理阶段

    四、浏览器的处理

    浏览器拿到响应文本HTML后,以chrome浏览器为例,介绍下浏览器渲染机制

    chrome浏览器渲染机制

    处理 HTML 标记并构建 DOM 树。
    处理 CSS 标记并构建 CSSOM 树。
    将 DOM 与 CSSOM 合并成一个渲染树(render 树)。
    根据渲染树来布局,以计算每个节点(也就是每个Element)的几何位置,这又叫layout和reflow过程。
    最后通过调用操作系统Native GUI的API绘制,将各个节点绘制到屏幕上。
    于是就来到了绘制网页的最后阶段。

    五、绘制网页

    浏览器根据html和css计算得到渲染树之后,将渲染好的页面图像显示出来,即绘制网页,并开始响应用户的操作。

    六、后记

    随着学习的深入,对于页面加载这个主题认识更加深刻,之前一些困惑点现在都迎刃而解。文章于2018.3.17重新修改,修改之前一些不甚恰当之处,同时也加入一些新的看法。老实说,写文章真心耗费时间和精力,如果对你们有帮助,请多多点赞和打赏,我将会有更大的动力。如果还想看更多的关于前端开发文章,请关注前端学习心得!!!

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      网友评论

      • GaGLee:学会建站➕爬虫就对这个机制非常了解了
        浪里行舟:@网路迷航 没错啊

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