瀏覽器地址欄裏輸入URL後的全過程

什麼是URL

URL是統一資源定位符（Uniform Resource Locator），是資源標識最多見的形式。URL描述了一臺特定服務器上某資源的特定位置。它們能夠明確說明如何從一個精確、固定的位置獲取資源。

URL說明了協議、服務器和本地資源。

而瀏覽器都是基於HTTP協議，而HTTP是個應用層的協議。HTTP無需操心網絡通訊的具體細節都交給了TCP/IP。
TCP:

• 無差錯的數據傳輸。
• 按序傳輸（數據老是按照發送的順序到達）。
• 未分段的數據流（能夠在任意時刻將數據發送出去）。

HTTP協議位於TCP的上層。HTTP使用TCP來傳輸其報文數據。

解析URL

當用戶輸入一個完整的URL以後，瀏覽器就開始解析URL的構成，以便於查找資源地址，大多數URL的語法通用格式以下：

<scheme>://<user>:<password>@<host>:<port>/<path>;<params>?<query>#<frag>
複製代碼

基本上沒有哪一個URL包含了全部這些組件。URL最重要的3個部分是方案scheme，主機host和路徑path。
若是URL中不包含port，瀏覽器會默認使用80端口進行訪問。

DNS域名解析

什麼是DNS？

DNS( Domain Name System)是「域名系統」的英文縮寫，DNS是應用層協議，事實上他是爲其餘應用層協議工做的，包括不限於HTTP和SMTP以及FTP，用於將用戶提供的主機名解析爲ip地址。

DNS 查詢的過程以下圖所示。

• 在瀏覽器中輸入www.qq.com 域名，操做系統會先檢查本身本地的hosts文件是否有這個網址映射關係，若是有，就先調用這個IP地址映射，完成域名解析。

• 若是hosts裏沒有這個域名的映射，則查找本地DNS解析器緩存，是否有這個網址映射關係，若是有，直接返回，完成域名解析。

• 若是hosts與本地DNS解析器緩存都沒有相應的網址映射關係，首先會找TCP/ip參數中設置的首選DNS服務器，在此咱們叫它本地DNS服務器，此服務器收到查詢時，若是要查詢的域名，包含在本地配置區域資源中，則返回解析結果給客戶機，完成域名解析，此解析具備權威性。

• 若是要查詢的域名，不禁本地DNS服務器區域解析，但該服務器已緩存了此網址映射關係，則調用這個IP地址映射，完成域名解析，此解析不具備權威性。

• 若是本地DNS服務器本地區域文件與緩存解析都失效，則根據本地DNS服務器的設置（是否設置轉發器）進行查詢，若是未用轉發模式，本地DNS就把請求發至13臺根DNS，根DNS服務器收到請求後會判斷這個域名(.com)是誰來受權管理，並會返回一個負責該頂級域名服務器的一個IP。本地DNS服務器收到IP信息後，將會聯繫負責.com域的這臺服務器。這臺負責.com域的服務器收到請求後，若是本身沒法解析，它就會找一個管理.com域的下一級DNS服務器地址(http://qq.com)給本地DNS服務器。當本地DNS服務器收到這個地址後，就會找http://qq.com域服務器，重複上面的動做，進行查詢，直至找到www.qq.com主機。

• 若是用的是轉發模式，此DNS服務器就會把請求轉發至上一級DNS服務器，由上一級服務器進行解析，上一級服務器若是不能解析，或找根DNS或把轉請求轉至上上級，以此循環。不論是本地DNS服務器用是是轉發，仍是根提示，最後都是把結果返回給本地DNS服務器，由此DNS服務器再返回給客戶機。

從客戶端到本地DNS服務器是屬於遞歸查詢，而DNS服務器之間就是的交互查詢就是迭代查詢。

創建TCP鏈接

TCP根據不一樣的當前狀態(常規或加星)所發送的內容:

常規狀態	說 明	發 送	加 星 狀 態	發 送
CLOSED	關閉	RST, ACK
LISTEN	監聽鏈接請求(被動打開)
SYN_SENT	已發出SYN (主動打開)	SYN	SYN_SENT*	SYN, FIN
SYN_RCVD	已經發出和收到SYN；等待ACK	SYN, ACK	SYN_RCVD*	SYN, FIN, ACK
ESTABLISHED	鏈接已經創建(數據傳輸)	ACK	ESTABLISHED*	SYN, ACK
CLOSE_WAIT	收到FIN，等待應用程序關閉	ACK	CLOSE_WAIT*	SYN, FIN
FIN_WAIT_1	已經關閉，發出FIN；等待ACK和FIN	FIN, ACK	FIN_WAIT_1	SYN, FIN, ACK
CLOSING	兩端同時關閉；等待ACK	FIN, ACK	CLOSING*	SYN, FIN, ACK
LAST_ACK	收到FIN已經關閉；等待ACK	FIN, ACK	LAST_ACK*	SYN, FIN, ACK
FIN_WAIT_2	已經關閉；等待FIN	ACK
TIME_WAIT	主動關閉後長達2 M S L的等待狀態	ACK

TCP中定義了7個擴展狀態，這些擴展狀態都稱爲加星狀態。它們分別是：SYN_SENT*、 SYN_RCVD*、ESTABLISHED *、CLOSE_WAIT *、LAST_ACK *、FIN_WAIT_1 *和CLOSING *。

TCP輸入的處理順序

TCP協議收到報文段時，對其中所攜帶的各類控制信息 ( SYN、FIN、ACK、URG和RST 標誌，還可能有數據和選項 )的處理順序不是隨意的，也不是各類實現能夠自行決定的。

從 CLOSED狀態到SYN_SENT狀態的變遷就標明發送了一個SYN報文段。在圖中則沒有采用這種標記方法，而是在每一個狀態框中標出處於該狀態時要發送的報文段類型。例如，當處於SYN_RECV狀態時，要發出一個帶有 SYN 的報文段，其中還包括對所收到SYN的確認( ACK )。而當處於CLOSE_WAIT狀態時，要發出 對所收到FIN的確認( ACK )。

咱們之因此要這樣作是由於，在TCP協議中咱們常常須要處理可能形成屢次狀態變遷的 報文段。因而在處理一個報文段時，重要的是處理完報文段後鏈接所處的最終狀態，由於它決定了應答的內容。而若是不使用TCP協議，每收到一個報文段一般至多隻引發一次狀態 變遷，只有在收到SYN/ACK報文段時纔是例外。

三次握手

客戶端和服務器之間創建鏈接須要通過三次確認的階段，咱們稱之爲TCP的三次握手。

第一次

客戶端發送一個syn報文，設置發送序號爲X，客戶端進入SYN_SENT狀態，等待服務器迴應。

第二次

服務端收到syn報文，可是服務端必須肯定客戶端的syn(ack= X + 1), 所以服務端也要發送一個syn=Y給客戶端進行確認，表示服務端已經收到客戶端的請求。
服務端須要發送ack+syn給客戶端，此時服務器進入SYN_RECV狀態。

第三次

客戶端收到服務器的syn+ack包，向服務器發送確認包ack(ack=Y+1），此包發送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED（TCP鏈接成功）狀態，完成三次握手。

舉個例子

好比你走在路上，發現前面有你的朋友向你走過來，你向你朋友揮手（第一次握手）。

你朋友看見了你向他打招呼，可是你朋友由於距離你太遠，並不肯定是不是跟他打招呼的，所以，你朋友用手指了下本身，並向你示意（第二次握手）。

你看見了你朋友的表情和動做，你須要給你朋友一個確定，此時，你點頭示意（第三次握手）。

此時你和你朋友互相聊天（TCP已鏈接）。

四次揮手

因爲TCP鏈接是全雙工的，所以每一個方向都必須單獨進行關閉。

這原則是當一方完成它的數據發送任務後就能發送一個FIN來終止這個方向的鏈接。收到一個 FIN只意味着這一方向上沒有數據流動，一個TCP鏈接在收到一個FIN後仍能發送數據。

首先進行關閉的一方將執行主動關閉，而另外一方執行被動關閉。

• TCP客戶端發送一個FIN，用來關閉客戶到服務器的數據傳送。
• 服務器收到這個FIN，它發回一個ACK，確認序號爲收到的序號加1。和SYN同樣，一個FIN將佔用一個序號。
• 服務器關閉客戶端的鏈接，發送一個FIN給客戶端。
• 客戶端發回ACK報文確認，並將確認序號設置爲收到序號加1。

揮手例子

你和你朋友聊天，聊着聊着，忽然想起來女友鑰匙丟了，你是回家開門的，如今耽誤了半小時了，嚇得冷汗都出來了，一想起榴蓮。。。

這個時候，你趕忙跟你朋友說了狀況，你說你立刻得回去了，下次再聊（第一次揮手）。

你朋友聽了，以爲也是得趕忙回去，就跟你說你趕忙回去吧。（第二次揮手）。

而後，你朋友走了，並向你揮手作別（第三次揮手）。

你看見你朋友跟你作別，你一樣也跟你朋友作別（第四次揮手）。

回去以後，你就須要玩玩你的榴蓮了。

頁面渲染

查看下篇文章 瀏覽器渲染原理（性能優化之如何減小重排和重繪）

最後

參考文章：

一、HTTP權威指南。

二、DNS原理及其解析過程【精彩剖析】。

三、TCP-IP詳解卷