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auto-archiving for issue #271
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kaola-blog-bot committed Jul 5, 2018
1 parent 10d31a7 commit c5eeaa4
Showing 1 changed file with 151 additions and 0 deletions.
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)

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