从输入 URL 到页面加载完成的过程中都发生了什么

从输入 URL 到页面加载完成的过程中都发生了什么

过程描述

1. 浏览器查找域名对应的 IP 地址；

2. 浏览器根据 IP 地址与服务器建立 socket 连接；

3. 浏览器与服务器通信： 浏览器请求，服务器处理请求；

4. 浏览器与服务器断开连接。

根据域名查找IP地址

概念解析

1. IP地址：IP协议为互联网上的每一个网络和每一台主机分配的一个逻辑地址。IP地址如同门牌号码，通过 IP地址才能确定一台主机位置。服务器本质也是一台主机，想要访问某个服务器，必须先知道它的IP地址；

2. 域名(HOST)：IP 地址由四个数字组成，中间用点号连接，在使用过程中难记忆且易输入错误，所以用我们熟悉的字母和数字组合来代替纯数字的 IP 地址，比如我们只会记住 www.baidu.com（百度域名） 而不是 220.181.112.244（百度的其中一个 IP 地址）；

3. DNS：每个域名都对应一个或多个提供相同服务服务器的IP地址，只有知道服务器IP地址才能建立连接，所以需要通过 DNS 把域名解析成一个 IP 地址。


知道了上面的概念，大概就知道了想要获得服务器的门牌号码，需要先将域名转换成IP地址。转换过程如下（以查询 www.baidu.com 的 IP地址为例，其中2、3、4步均在上一步未查询成功的情况下进行）：

查找过程

1. 浏览器搜索自己的 DNS 缓存（维护一张域名与 IP 地址的对应表）；

2. 搜索操作系统中的 DNS 缓存（维护一张域名与 IP 地址的对应表）；

3. 搜索操作系统的 hosts 文件（ Windows 环境下，维护一张域名与 IP 地址的对应表）；

4. 操作系统将域名发送至 LDNS（本地区域名服务器，如果你在学校接入互联网，则LDNS服务器就在学校，如果通过电信接入互联网，则LDNS服务器就在你当地的电信那里。）LDNS查询自己的DNS缓存（一般查找成功率在 80% 左右），查找成功则返回结果，失败则发起一个迭代 DNS 解析请求;

1. LDNS向RootNameServer（根域名服务器，其虽然没有每个域名的的具体信息，但存储了负责每个域，如 com、net、org等的解析的顶级域名服务器的地址）发起请求，此处，Root Name Server 返回 com 域的顶级域名服务器的地址;

2. LDNS 向 com 域的顶级域名服务器发起请求，返回 baidu.com 域名服务器地址；

3. LDNS 向 baidu.com 域名服务器发起请求，得到 www.baidu.com 的 IP 地址；

5. LDNS 将得到的 IP 地址返回给操作系统，同时自己也将 IP 地址缓存起来；

6. 操作系统将 IP 地址返回给浏览器，同时自己也将 IP 地址缓存起来；

7. 至此，浏览器已经得到了域名对应的 IP 地址。

补充说明

1. 域名与URL是两个概念：域名是一台或一组服务器的名称，用来确定服务器在Internet上的位置；URL 是统一资源定位符，用来确定某一个文件的具体位置，例如，zhihu.com是知乎的域名，根据这个域名可以找到知乎的服务器，zhihu.com/people/CompileYouth 是URL，可以根据这个URL定位我的知乎主页；

2. IP 地址与域名不是一一对应的关系：可以把多个提供相同服务的服务器IP设置为同一个域名，但在同一时刻一个域名只能解析出一个 IP地址；同时，一个 IP 地址可以绑定多个域名，数量不限；

建立连接：三次握手

知道了服务器的 IP 地址，下面便开始与服务器建立连接了。

通俗地讲，通信连接的建立需要经历以下三个过程：

1. 主机向服务器发送一个建立连接的请求（您好，我想认识您）；

2. 服务器接到请求后发送同意连接的信号（好的，很高兴认识您）；

3. 主机接到同意连接的信号后，再次向服务器发送了确认信号（我也很高兴认识您），自此，主机与服务器两者建立了连接。

补充说明：TCP 协议：三次握手的过程采用 TCP 协议，其可以保证信息传输的可靠性，三次握手过程中，若一方收不到确认信号，协议会要求重新发送信号。

数据传输

当服务器与主机建立了连接之后，下面主机便与服务器进行通信。网页请求是一个单向请求的过程，即是一个主机向服务器请求数据，服务器返回相应的数据的过程。

1. 浏览器根据 URL 内容生成 HTTP 请求，请求中包含请求文件的位置、请求文件的方式等等；

2. 服务器接到请求后，会根据 HTTP 请求中的内容来决定如何获取相应的 HTML 文件；

3. 服务器将得到的 HTML 文件发送给浏览器；

4. 在浏览器还没有完全接收 HTML 文件时便开始渲染、显示网页；

5. 在执行 HTML 中代码时，根据需要，浏览器会继续请求图片、CSS、JavsScript等文件，过程同请求 HTML ；

断开连接：四次挥手

1. 主机向服务器发送一个断开连接的请求（不早了，我该走了）；

2. 服务器接到请求后发送确认收到请求的信号（知道了）；

3. 服务器向主机发送断开通知（我也该走了）；

4. 主机接到断开通知后断开连接并反馈一个确认信号（嗯，好的），服务器收到确认信号后断开连接；

补充说明

为什么服务器在接到断开请求时不立即同意断开：当服务器收到断开连接的请求时，可能仍然有数据未发送完毕，所以服务器先发送确认信号，等所有数据发送完毕后再同意断开。

第四次握手后，主机发送确认信号后并没有立即断开连接，而是等待了 2 个报文传送周期，原因是：如果第四次握手的确认信息丢失，服务器将会重新发送第三次握手的断开连接的信号，而服务器发觉丢包与重新发送的断开连接到达主机的时间正好为 2 个报文传输周期。