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面試突擊72：輸入URL之後會執行什麼流程？

2022-08-08 12:04:35

在瀏覽器中輸入 URL 之後，它會執行以下幾個流程：

  1. 執行 DNS 域名解析；

  2. 封裝 HTTP 請求封包；

  3. 封裝 TCP 請求封包；

  4. 建立 TCP 連線（3 次握手）；

  5. 引數從使用者端傳遞到伺服器端；

  6. 伺服器端得到使用者端引數之後，進行相應的業務處理，再將結果封裝成 HTTP 包，返回給使用者端；

  7. 伺服器端和使用者端的互動完成，斷開 TCP 連線（4 次揮手）；

  8. 瀏覽器通過自身執行引擎，渲染並展示最終結果給使用者。

1.DNS 域名解析

在網路中定位是依靠 IP 進行身份定位的，所以 URL 存取的第一步便是先要得到伺服器端的 IP 地址。而得到伺服器的 IP 地址需要使用 DNS（Domain Name System，域名系統）域名解析，DNS 域名解析就是通過 URL 找到與之相對應的 IP 地址。

PS：為什麼不直接存取 IP 地址來請求伺服器？因為 IP 地址很長，不方便記憶，而 URL 地址好記很多，所以會使用 URL 來替代 IP 地址，而 URL 就像 IP 地址的別名一樣，用它可以定位到相應的 IP 地址。

DNS 域名解析的大致流程如下：

  1. 先檢查瀏覽器中的 DNS 快取，如果瀏覽器中有對應的記錄會直接使用，並完成解析；
  2. 如果瀏覽器沒有快取，那就去查詢作業系統的快取，如果查詢到記錄就可以直接返回 IP 地址，完成解析；
  3. 如果作業系統沒有 DNS 快取，就會去檢視本地 host 檔案，Windows 作業系統下，host 檔案一般位於 "C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts"，如果 host 檔案有記錄則直接使用；
  4. 如果本地 host 檔案沒有相應的記錄，會請求本地 DNS 伺服器，本地 DNS 伺服器一般是由本地網路服務商如移動、電信提供。通常情況下可通過 DHCP 自動分配，當然你也可以自己手動設定。目前用的比較多的是谷歌提供的公用 DNS 是 8.8.8.8 和國內的公用 DNS 是 114.114.114.114。
  5. 如果本地 DNS 伺服器沒有相應的記錄，就會去根域名伺服器查詢了，目前全球一共有 13 組根域名伺服器（這裡並不是指 13 臺伺服器，是指 13 個 ip 地址，按字母 a-m 編號），為了能更高效完成全球所有域名的解析請求，根域名伺服器本身並不會直接去解析域名，而是會把不同的解析請求分配給下面的其他伺服器去完成，下面是 DNS 域名系統的樹狀結構圖：

2.封裝 HTTP 請求封包

一個 HTTP 請求物件包含 4 部分內容：

  1. 請求行
  2. 請求報頭
  3. 空行
  4. 請求正文

它的基本格式如下：

在得到了伺服器 IP 之後，緊接著會將原生的請求封裝成一個 HTTP 封包，如上圖所示。

3.封裝 TCP 請求封包

HTTP 底層是依賴 TCP/IP 協定實現的，所以在底層資料傳輸時，會將 HTTP 請求包進一步封裝成 TCP 封包。

4.建立 TCP 連線（3 次握手）

HTTP 通訊的基礎是 TCP 連線，TCP 連線需要 3 次握手，3 次握手就是為了驗證使用者端的傳送能力和接收能力，以及伺服器端的發生能力和接收能力，就像打電話一樣，通常的通話是這樣開頭的：

  1. 我：喂，能聽到嗎？
  2. 對方：能聽到，你能聽到嗎？（證明了對方的接收能力和我的傳送能力）
  3. 我：我也能聽到，咱們聊正事吧。（證明了對方的傳送能力和我的接收能力）

經過以上 3 次握手就可以證明使用者端的傳送能力和接收能力，以及伺服器端的發生能力和接收能力，這樣就可以正式開始通訊了。

5.伺服器端獲取到 HTTP 請求引數

資料在經過 TCP 傳到到伺服器程式之後，又會將 TCP 的封包轉換成 HTTP 封包（這一切都是 TCP/IP 協定的功勞），這樣伺服器端就可以得到使用者端傳送的請求資料了。

6.伺服器端執行業務處理，並返回資料

伺服器端拿到了使用者端的請求引數之後，會進行相應的業務處理，處理完成之後，再將處理的結果返回給使用者端。返回的流程和傳送的流程類似，先將結果封裝成 HTTP 封包，HTTP 封包可分為以下 4 部分：

  1. 狀態行
  2. 響應報頭
  3. 空行
  4. 響應正文

它的基本格式如下：

狀態行用於描述伺服器的返回狀態，它由 3 部分組成：

  1. HTTP 版本號，如 HTTP/1.1；
  2. 狀態碼，如 200；
  3. 狀態描述資訊，如 OK；

常見的狀態碼有以下幾個：

  • 200：返回成功；
  • 301：永久重定向；
  • 302：臨時重定向；
  • 404：未找到頁面；
  • 500：伺服器程式出錯。

響應正文就是返回給使用者端的所有資料。

7.斷開 TCP 連線（4 次揮手）

在經過一次請求和一次響應之後，使用者端和伺服器的「交流」就結束了，此時就可以執行 TCP 連線斷開的流程了，它需要 4 次揮手：

  • 使用者端：咱們分手吧；
  • 伺服器端：好的，讓我準備一下。
  • 伺服器端：我準備好了，分手吧。
  • 使用者端：好的。

經過了以上流程之後，TCP 的連線就斷開了。

8.瀏覽器渲染並展示結果

經過 TCP 互動之後，使用者端也得到了伺服器端返回的資料，然後使用瀏覽器自身的執行引擎，將最終的結果展示給使用者，整個執行流程就結束了。

參考 & 鳴謝

zhuanlan.zhihu.com/p/58108010

是非審之於己，譭譽聽之於人，得失安之於數。

公眾號：Java面試真題解析

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