浏览器从输入URL到渲染完页面的整个过程

本文详细阐述了浏览器如何通过解析URL、DNS查找、三次握手建立TCP/IP连接,进而发送HTTP请求获取HTML,构建DOM/CSS/渲染树,并解释了四次挥手断开连接的过程。重点讲解了浏览器渲染页面的关键步骤和触发重绘/重排的因素。

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1. 获取IP地址

a.首先浏览器在输入URL之后,会先解析URL,判断是否合法;
b. 然后查找缓存,
c. 在应用层通过DNS将域名解析成IP地址

2. TCP/IP三次握手建立连接

知道了服务器的IP地址后,浏览器利用tcp协议通过三次握手与服务器建立连接。
建立连接需要三个过程(三次握手):
a. 客户机向服务器发送一个建立连接的请求(客户机向服务器拨打电话)
b. 服务器接到请求后发送同意连接的信号(服务器接听电话)
c. 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(客户机:“喂喂喂,听得到吗?”)

3. 浏览器向web服务器发起http请求

客户机与服务器建立TCP/IP连接后就可以通信了。

a.浏览器根据解析到的IP地址和端口号发起HTTP请求,HTTP请求包括 header和body。header中包括请求的方式(get和post)、请求的协议 (http、https、ftp)、请求的地址ip、缓存cookie。body中有请求的内容。 例如:GET https://www.google.com/ HTTP/1.1

b.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

c.服务器将得到的 HTML 文件发送给浏览器

get会产生一个tcp数据包,post则是两个

a. get请求时,浏览器会把headers和data一起发送出去,服务器响应200(返回数据),
b. post请求时,浏览器先发送headers,服务器响应100 continue, 浏览器再发送data,服务器响应200(返回数据)。

4. 浏览器渲染页面

DOM 树:解析 HTML 构建 DOM(DOM 树)
CSS 树:解析 CSS 构建 CSSOM(CSS 树)
渲染树:CSSOM 和 DOM 一起生成 Render Tree(渲染树)
布局(layout):根据Render Tree浏览器就知道网页中有哪些节点,以及各个节点与 CSS 的关系,从而知道每个节点的位置和几何属性(重排)
绘制(Paint):根据计算好的信息绘制整个页面(重绘:重新执行该步骤)

触发重绘的操作:

  • color
  • background、background-image、background-position、background-repeat、background-color
  • border-style、border-color
  • visibility
  • outline

触发重排的操作:

  • 浏览器窗口尺寸改变
  • 元素位置和尺寸发生改变的时候
  • 新增和删除可见元素
  • 内容发生改变(文字数量或图片大小等等)
  • 元素字体大小变化。
  • 激活CSS伪类(例如::hover)。
  • 设置style属性
  • 查询某些属性或调用某些方法。比如说:offsetTop、offsetLeft、 offsetWidth、offsetHeight、scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight、clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight

重绘不一定会触发重排,但重排一定会触发重绘。元素脱离文档留时,其自身的变化只会导致自身的重排,而不会影响其他元素

DOM 树 和 渲染树 的区别:
DOM 树与 HTML 标签一一对应,包括 head 和隐藏元素(display:none);
渲染树不包括 head 和隐藏元素(display:none),大段文本的每一个行都是独立节点,每一个节点都有对应的 css 属性

5. 四次挥手断开连接

客户端没有数据发送时就需要断开连接,以释放服务器资源。

客户端:我没有数据要发送了,打算断开连接
服务器:你的请求我收到了,我这还有数据没有发送完成,你等下
服务器:我的数据发送完毕,可以断开连接了
客户端:ok,你断开连接吧(客户端独白:我将在2倍的最大报文段生存时间后关闭连接。如果我再次收到服务器的消息,我就知道服务器没有收到我的这句话,我就再发送一遍)。
最终服务器收到该客户端发送的消息断开连接,客户端也关闭连接。

浏览器输入URL到显示页面过程大致可以分为以下几个步骤: 1. DNS解析:浏览器首先会解析URL中的域名部分,将其转换为对应的IP地址。它会先检查浏览器缓存中是否存在该域名的解析结果,如果没有,就会向本地操作系统或者网络中的DNS服务器发送查询请求,获取对应的IP地址。 2. 建立TCP连接:一旦获取到目标服务器的IP地址,浏览器会通过TCP/IP协议与服务器建立连接。这个过程中,浏览器会与服务器进行三次握手,确保双方能够正常通信。 3. 发送HTTP请求:建立TCP连接后,浏览器会发送HTTP请求给服务器。请求中包含了请求行(包括请求方法、URL路径HTTP协议版本)、请求头(包含一些附加信息,如User-Agent、Cookie等)以及请求体(一般用于POST请求,传递数据)。 4. 服务器处理请求:服务器接收到浏览器发送的HTTP请求后,会根据请求的内容进行处理。处理过程可能包括查询数据库、读取文件等一系列操作,最终生成需要返回给浏览器的数据。 5. 接收响应并渲染页面服务器处理请求后,会将生成的响应数据封装成HTTP响应,并发送给浏览器浏览器接收到响应后,会根据响应头中的信息判断响应的内容类型,然后对内容进行解析渲染。对于HTML页面浏览器会解析HTML结构、加载CSSJavaScript文件,并根据这些文件渲染出最终的页面。 6. 关闭TCP连接页面渲染毕后,浏览器关闭服务器TCP连接。如果页面中存在其他资源(如图片、样式表、脚本等),浏览器会继续发送相应的HTTP请求获取这些资源,并进行相应的渲染。 这就是浏览器输入URL到显示页面的基本过程。其中涉及到的具体细节技术可以更加深入复杂,但以上步骤概括了整个过程
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