摘要:詢問權威的服務器域名服務器會繼續檢查請求的下一部分,并將查詢指向負責此特定域名的服務器這些權威的服務器將負責了解關于特定域的所有信息,并將信息存儲在記錄。
面試經典題——URL加載 一、涉及基本知識點:
1. 計算機網絡
五層因特爾協議棧:
應用層(dns、http):DNS解析成IP并完成http請求發送;
傳輸層(tcp、udp):三次握手四次揮手模式建立tcp連接;
網絡層(IP、ARP):IP尋址;
數據鏈路層(PPP):將請求數據封裝成幀;
物理層:利用物理介質傳輸比特流(傳輸的時候通過雙絞線、電磁波等)
OIS七層框架:多了兩層即,會話層(處理兩個通信系統中交換信息的表示方式)和表示層(管理不同用戶和進程之間的對話)。
get和post的區別:
get產生一個tcp數據包,post產生兩個
get請求時會把headers和data數據一起發送出去;
post請求時,瀏覽器先發送headers,服務器100繼續,瀏覽器再發送data。
DNS查詢得到IP
請求信息:首先查看域名的本地DNS緩存,該緩存存儲計算機最近檢索到的信息,如果計算機不知道答案,那么就需要執行一個DNS查詢來查找答案;
詢問遞歸式DNS服務器:
如果信息不存儲在本地,計算機會聯系您的ISP(網絡提供商)的遞歸DNS服務器;
這些專用計算機會為你執行一個DNS查詢工作;
遞歸服務器有自己的緩存,所以這個查詢過程通常在這里完成,并將信息還回給用戶;
詢問根域名服務器
如果遞歸服務器沒有答案,他們會查詢根域名服務器;
根域名服務器是一種計算機,它扮演著一種DNS的電話接線員的角色,他們不知道答案,但可以將我們的疑問指向知道在哪里可以找到答案的人。
詢問TLD域名服務器:
根域名服務器將查看請求的第一部分,按從右到左的順序,從www.dyn.com中找到.com,并將請求指向.com對應的頂級域名服務器(TLD).com;
每個TLD,如(.com,.org,.us)都有自己的頂級域名服務器,
這些服務器沒有我們需要的信息,但他們可以直接將我們引導到有信息的服務器。
詢問權威的DNS服務器
TLD域名服務器會繼續檢查請求的下一部分(dyn)www.dyn.com,并將查詢指向負責此特定域名的服務器;
這些權威的服務器將負責了解關于特定域的所有信息,并將信息存儲在DNS記錄。
找回記錄:
-遞歸服務器從權威服務器中檢索dyn.com的記錄,并將記錄存儲在本地緩存;
如果其他任何人請求dyn.com的主機記錄,遞歸服務器已經有答案了,并不需要再次進行查找;
所有記錄都有一個期限,一段時間后,遞歸服務器將需要要求一個新的記錄副本,以確保信息不回過時。
接收答案:
有了答案,遞歸服務器將記錄返回到計算機,
您的計算機將記錄存儲在緩存中,從記錄中讀取IP地址,然后將這些信息傳遞給瀏覽器;
然后瀏覽器就可以根據IP地址和服務器進行連接建立。
TCPIP請求
http的本質就是TCPIP請求;
需要經歷3次握手建立連接,4次揮手斷開連接;
TCP將http長報文劃分為短報文,通過三次握手與服務器端建立連接,進行可靠傳輸。
三次握手:
客戶端:你是XXX服務端嗎?
服務端: 我是XXX服務端,你是客戶端嗎?
客服端: 是的,我是客戶端
建立連接成功后,接下來就可以進行正式的傳輸數據。
四次揮手斷開連接
主動方:我已經關閉了向你那邊的信息發送通道,只能被動接受信息了;
被動方: 收到通道關閉的信息;
被動方: 我現在也關閉了向你那邊發送信息的通道
主動方: 左后收到信息,連接斷開,之后雙方無法通信
TCP/IP的并發限制:
瀏覽器對同一個域名下并發的TCP連接是有限制的(2-10個不等)
而且在http1.0中往往一個資源的下載就需要一個tcp/ip請求
2. 瀏覽器機制
(1)進程和線程的概念
進程是CPU資源分配的最小單位,是能擁有資源和獨立運行的最小單位;
線程是CPU調度的最小單位,線程是建立在進程的基礎上的一次程序運行單位,一個進程可以擁有多個線程;
通俗的講:進程是一個工廠,工廠有它獨立的資源,工廠之間相互獨立->進程之間相互獨立,線程是工廠中的工人,多個工人之間可以協作完成任務,工廠內有一個或多個工人,工人之間共享空間。
(2)多進程的瀏覽器
瀏覽器是多進程的,有一個主控進程,以及每一個tab頁面都會開一個進程(某些情況下多個tab由于優化策略會合并)
瀏覽器主要進程:
Browser進程:瀏覽器的主進程,負責協調、主控,只有一個,作用:
負責瀏覽器界面的顯示、與用戶交互(如前進、后退等)
負責各個頁面的管理,創建和銷毀其他進程;
將Renderer進程得到的內存中的Bitmap繪制到用戶界面上
網絡資源的管理和下載等
第三方插件進程: 每種類型的插件對應一個進程,僅當該插件使用時才創建;
GPU進程: 最多一個,用于3D繪制等;
瀏覽器渲染進程(Renderer進程、瀏覽器內核、內部是多線程):
默認沒打開一個tab頁面,就會啟動一個Renderer進程;
負責頁面的渲染,腳本的執行,事件的處理。
瀏覽器多進程的優勢
避免單個page crash影響整個瀏覽器;
避免第三方插件crash影響整個瀏覽器
多進程充分利用多核優勢;
方便使用沙盒模型隔離插件等進程,提高瀏覽器穩定性
簡單點理解:如果瀏覽器是單進程,那么某個tab頁或第三方插件崩潰了,就會導致整個瀏覽器崩潰,體驗度極差,不過多進程內存消耗會更大,有點用空間換時間。
瀏覽器內核(渲染進程)
瀏覽器渲染進程內部是多線程,包含主要線程有:
1.GUI渲染線程:
(1)負責瀏覽器界面的渲染,解析HTML、CSS,構建DOM樹和RenderObject樹,布局和繪制等;
(2) 當界面需要重繪(Repaint)或由于某種操作引發回流(reflow)時該線程會執行;
注意:GUI渲染線程和JS引擎線程是互斥的,當JS引擎執行時GUI線程會被掛起,GUI更新會保存在一個隊列中等JS引擎空閑時立即執行。
2.JS引擎線程:
JS內核,負責處理JavaScript腳本程序(V8引擎)
負責解析JavaScript腳本,運行代碼;
JS引擎一直等待著任務隊列中的任務到來,然后加以處理,一個tab頁面(renderer進程)中無論什么時候都只有一個JS線程在運行JS程序;
注意:由于GUI渲染線程和JS引擎線程是互斥的,所以如果JS程序運行時間過長,這樣會導致頁面渲染不連貫,導致頁面渲染加載阻塞;
3.事件觸發線程:
歸屬于瀏覽器,而不是JS引擎,用來控制事件循環;
當JS引擎執行代碼塊如setTimeOut時(也可以來自瀏覽器內核的其他線程,如鼠標單擊事件、AJAX異步請求等),會將對應的任務添加到事件線程中;
當對應的事件符合觸發條件被觸發時,該線程就會把事件添加到JS的待處理隊列的隊尾,等待JS引擎的處理;
注意:由于JS的單線程的關系所以這些待處理隊列中的事件都得排隊等待JS引擎處理(當JS引擎空閑時才會去執行)。
4.定時觸發器線程:
setTimeOut與setInterval所在的線程;
瀏覽器的定時計數器并不是由JavaScript引擎計數的,(因為JavaScript是單線程,如果處于阻塞狀態就會影響計時的準確)因此通過多帶帶的線程來計時并觸發定時(計時完畢后,添加到事件隊列,等待JS引擎空閑時執行)
5.異步http請求線程:
在XMLHttpRequest在連接后是通過瀏覽器新開一個線程請求的
將檢測到狀態變更時,如果設置有回調函數,異步線程就將產生狀態變更事件,將這個回調在放到事件隊列中,再由JavaScript引擎執行。
一、 一個頁面從輸入URL到加載顯示完成,這個過程發生了什么?
簡潔版:
瀏覽器根據請求的URL交給DNS域名解析,找到真實的IP,向服務器發起請求;
服務器交給后臺處理完成后返回數據,瀏覽器接收文件(HTML、CSS、JavaScript等);
瀏覽器對加載到的資源(HTML、CSS、JavaScript等)進行語法解析,構建相應的內部數據結構(DOM樹、CSS樹、render樹等);
載入解析到的資源文件、渲染頁面、完成。
詳細版:
首先瀏覽器開啟一個線程來處理這個請求,對URL分析判斷,如果是http協議就按照Web方式來處理;
其次瀏覽器會對URL進行解析,一般包括(協議頭、主機域名或IP地址、端口號、請求路徑、查詢參數、hash等),然后開啟網絡線程發出一個完整到http請求;
當然一般我們輸入的URL是服務器域名,這時就需要DNS通過域名查詢得到對應的IP;
DNS首先會查看瀏覽器DNS緩存,沒有就查詢計算機本地DNS緩存,還沒有就詢問遞歸式DNS服務器(即網絡提供商,一般這個服務器都會有自己的緩存,所以IP查詢一般在這里完成),如果沒有緩存,那就需要通過根域名和TLD域名服務器指到對應的權威DNS服務器找回記錄,并緩存到遞歸式服務器,然后遞歸服務器在將記錄返回給本地。
有了IP地址,此時網絡層便會通過IP地址尋的對應服務器的物理地址
尋得服務器地址,客戶端在網絡傳輸層便可以和服務器通過三次握手建立tcpip連接
連接建立后網絡數據鏈路層將數據包裝成幀;
最后物理層利用物理介質進行傳輸;
到了服務器,就會通過相反的方式將數據一層一層的還原回去;
請求到了后臺服務器,一般會有統一的驗證,如安全驗證、跨域驗證等,驗證未通過就直接返回相應的http報文
驗證通過后,就會進入后臺代碼,此時程序收到請求,然后執行對應的操作(如查詢數據庫等);
如果瀏覽器訪問過,且緩存上有對應的資源,便會與服務器最后修改時間對比,一致便返回304,告訴瀏覽器可使用本地緩存;
前端瀏覽器接收到響應成功的報文后便開始下載網頁
下載完的網頁將被交給瀏覽器內核(渲染進程)進行處理:
根據頂部定義的DTD類型進行對應的解析方式;
渲染進程內部是多線程的,網頁的解析將會被交給內部的GUI渲染線程處理;
首先渲染線程中的HTML解釋器,將HTML網頁和資源從字節流解釋轉換成字符流;
再通過詞法分析器將字符流解釋成詞語;
之后經過語法分析器根據詞語構建成節點;最后通過這些節點組建一個DOM樹;
這個過程中,如果遇到的DOM節點是JavaScript代碼,就會調用JavaScript引擎對JavaScript代碼進行解釋執行,此時由JavaScript引擎和GUI渲染線程的互斥,GUI渲染線程就會被掛起,渲染過程停止;如果JavaScript代碼的運行中對DOM樹進行了修改,那么DOM的構建需要從新開始;
如果節點需要依賴其他資源,如(圖片,CSS等),便會調用網絡模塊的資源加載器來加載它們,但它們是異步的,不會阻塞當前DOM樹的構建;
如果遇到的是JavaScript資源URL(沒有標記異步),則需要停止當前DOM的構建,直到JavaScript的資源加載并被JavaScript引擎執行后才繼續構建DOM;
對于CSS,CSS解釋器會將CSS文件解釋成內部表示結構,生成CSS規則樹;
然后合并CSS規則樹和DOM樹,生成render渲染樹;
最后對render樹進行布局和繪制,并將結果通過IO線程傳遞給Browser控制進程進行顯示。
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