浏览器中网址访问过程详解

灰太狼 2022-06-09 09:37 265阅读 0赞

## 前言 ##

当我们在浏览器中输入一个网址，比如www.google.cn，浏览器就会加载出百度的主页。那么浏览器背后完成的具体是怎么样的呢？  
总结起来大概的流程是这样的：  
（1）浏览器本身是一个客户端，当你输入URL的时候，首先浏览器会去请求DNS服务器，通过DNS获取相应的域名对应的IP  
（2）然后通过IP地址找到IP对应的服务器后，要求建立TCP连接  
（3）浏览器发送完HTTP Request（请求）包后，服务器接收到请求包之后才开始处理请求包  
（4）在服务器收到请求之后，服务器调用自身服务，返回HTTP Response（响应）包  
（5）客户端收到来自服务器的响应后开始渲染这个Response包里的主体（body），等收到全部的内容随后断开与该服务器之间的TCP连接。  
就可以用下面的这幅图来进行解释  
![网址访问流程][SouthEast]

# 1. DNS解析 #

在浏览器中输入的是一个网址，是不能直接用来进行连接的，因而就要使用DNS地址解析将输入的URL网址转换为IP地址。查找的流程图是这样的  
![DNS地址解析流程][DNS]  
具体的查找过程和策略可以分为下面这几步：  
（1）在浏览器中输入www.google.cn域名，操作系统会**先检查自己本地的hosts文件**是否有这个网址映射关系，如果有，就先调用这个IP地址映射，完成域名解析。  
（2）如果hosts里没有这个域名的映射，则**查找本地DNS解析器缓存**，是否有这个网址映射关系，如果有，直接返回，完成域名解析。  
（3）如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系，首先会**找TCP/IP参数中设置的首选DNS服务器**，在此我们叫它本地DNS服务器，此服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析，此解析具有权威性。  
（4）如果要查询的域名，不由**本地DNS服务器**区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有权威性。  
（5）如果本地DNS服务器本地区域文件与缓存解析都失效，则**根据本地DNS服务器的设置（是否设置转发器）进行查询**，如果未用转发模式，本地DNS就把请求发至13台根DNS，根DNS服务器收到请求后会判断这个域名(.com)是谁来授权管理，并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP信息后，将会联系负责.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后，如果自己无法解析，它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址(google.com)给本地DNS服务器。当本地DNS服务器收到这个地址后，就会找google.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，直至找到www.google.com主机。  
（6）如果用的是转发模式，此DNS服务器就会把请求转发至上一级DNS服务器，由**上一级服务器进行解析**，上一级服务器如果不能解析，或找根DNS或把转请求转至上上级，以此循环。不管是本地DNS服务器用是是转发，还是根提示，最后都是把结果返回给本地DNS服务器，由此DNS服务器再返回给客户机。

## 2. Socket建立连接 ##

当我们输入这样一个请求时，首先要建立一个socket连接，因为socket是通过ip和端口建立的，所以之前还有一个DNS解析过程，把www.google.com变成ip，**如果url里不包含端口号，则会使用该协议的默认端口号。**

## 3. 发送HTTP请求 ##

连接成功建立后，开始向web服务器发送请求，当浏览器向Web服务器发出请求时，它向服务器传递了一个数据块，也就是请求信息，HTTP请求信息由3部分组成：  
（1）请求方法URI协议/版本  
（2）请求头(Request Header)  
（3）请求正文  
下面是一个HTTP请求的例子：

GET /sample.jsp HTTP/1.1
    Accept:image/gif.image/jpeg,*/* Accept-Language:zh-cn Connection:Keep-Alive Host:localhost User-Agent:Mozila/4.0(compatible;MSIE5.01;Window NT5.0) Accept-Encoding:gzip,deflate username=jinqiao&password=1234

### 3.1 请求方法URI协议/版本 ###

请求的第一行是“方法URL议/版本”：```GET/sample.jsp HTTP/1.1`` 以上代码中“GET”代表请求方法，```/sample.jsp`表示URI，`HTTP/1.1“\`代表协议和协议的版本。  
根据HTTP标准，HTTP请求可以使用多种请求方法。例如：HTTP1.1支持7种请求方法：GET、POST、HEAD、OPTIONS、PUT、DELETE和TARCE。在Internet应用中，最常用的方法是GET和POST。  
URL完整地指定了要访问的网络资源，通常只要给出相对于服务器的根目录的相对目录即可，因此总是以“/”开头，最后，协议版本声明了通信过程中使用HTTP的版本。

### 3.2 请求头(Request Header) ###

请求头包含许多有关的客户端环境和请求正文的有用信息。例如，请求头可以声明浏览器所用的语言，请求正文的长度等。

Accept:image/gif.image/jpeg.*/* Accept-Language:zh-cn Connection:Keep-Alive Host:localhost User-Agent:Mozila/4.0(compatible:MSIE5.01:Windows NT5.0) Accept-Encoding:gzip,deflate.

### 3.3 请求正文 ###

请求头和请求正文之间是一个空行，这个行非常重要，它表示请求头已经结束，接下来的是请求正文。请求正文中可以包含客户提交的查询字符串信息：

username=jinqiao&password=1234

在以上的例子的HTTP请求中，请求的正文只有一行内容。当然，在实际应用中，HTTP请求正文可以包含更多的内容。

### 3.4 HTTP请求方法：GET方法与POST方法 ###

#### 3.4.1 GET方法 ####

GET方法是默认的HTTP请求方法，我们日常用GET方法来提交表单数据，然而用GET方法提交的表单数据只经过了简单的编码，同时它将作为URL的一部分向Web服务器发送，因此，如果使用GET方法来提交表单数据就存在着安全隐患上。例如  
`Http://127.0.0.1/login.jsp?Name=zhangshi&Age=30&Submit=%cc%E+%BD%BB`  
从上面的URL请求中，很容易就可以辩认出表单提交的内容。（？之后的内容）另外由于GET方法提交的数据是作为URL请求的一部分所以提交的数据量不能太大

#### 3.4.2 POST方法 ####

POST方法是GET方法的一个替代方法，它主要是向Web服务器提交表单数据，尤其是大批量的数据。POST方法克服了GET方法的一些缺点。通过POST方法提交表单数据时，数据不是作为URL请求的一部分而是作为标准数据传送给Web服务器，这就克服了GET方法中的信息无法保密和数据量太小的缺点。因此，出于安全的考虑以及对用户隐私的尊重，通常表单提交时采用POST方法。

#### 3.5 各种HTTP请求的含义 ####

**GET**  
通过请求URI得到资源  
**POST**  
用于添加新的内容  
**PUT**  
用于修改某个内容  
**DELETE**  
删除某个内容  
**CONNECT**  
用于代理进行传输，如使用SSL  
**OPTIONS**  
询问可以执行哪些方法  
**PATCH**  
部分文档更改  
**PROPFIND**  
查看属性  
**PROPPATCH**  
设置属性  
**MKCOL**  
创建集合（文件夹）  
**COPY**  
拷贝  
**MOVE**  
移动  
**LOCK**  
加锁  
**UNLOCK**  
解锁  
**TRACE**  
用于远程诊断服务器  
**HEAD**  
类似于GET, 但是不返回body信息，用于检查对象是否存在，以及得到对象的元数据

## 4. 服务器响应 ##

应答 web服务器收到这个请求，进行处理。从它的文档空间中搜索子目录mydir的文件index.html。如果找到该文件，Web服务器把该文件内容传送给相应的Web浏览器。为了告知浏览器，Web服务器首先传送一些HTTP头信息，然后传送具体内容（即HTTP体信息），HTTP头信息和HTTP体信息之间用一个空行分开。

### 4.1 HTTP响应报文头 ###

HTTP应答与HTTP请求相似，HTTP响应也由3个部分构成，分别是：  
（1）协议状态版本代码描述  
（2）响应头(Response Header)  
（3）响应正文  
下面是一个HTTP响应的例子：

HTTP/1.1 200 OK
    Server:Apache Tomcat/5.0.12
    Date:Mon,6Oct2003 13:23:42 GMT
    Content-Length:112
    
    <html>
        <head>
            <title>HTTP响应示例<title>
        </head>
        <body>
            Hello HTTP!
        </body>
    </html>

协议状态代码描述HTTP响应的第一行类似于HTTP请求的第一行，它表示通信所用的协议是HTTP1.1服务器已经成功的处理了客户端发出的请求（200表示成功）:  
`HTTP/1.1 200 OK`  
响应头(Response Header)响应头也和请求头一样包含许多有用的信息，例如服务器类型、日期时间、内容类型和长度等：

Server:Apache Tomcat/5.0.12
    Date:Mon,6Oct2003 13:13:33 GMT
    Content-Type:text/html
    Last-Moified:Mon,6 Oct 2003 13:23:42 GMT
    Content-Length:112

响应正文响应正文就是服务器返回的HTML页面：

<html>
        <head>
            <title>HTTP响应示例<title>
        </head>
        <body>
            Hello HTTP!
        </body>
    </html>

响应头和正文之间也必须用空行分隔。

### 4.2 HTTP应答码 ###

HTTP应答码也称为状态码，它反映了Web服务器处理HTTP请求状态。**HTTP应答码由3位数字构成，其中首位数字定义了应答码的类型**：  
1XX－信息类(Information),表示收到Web浏览器请求，正在进一步的处理中  
2XX－成功类（Successful）,表示用户请求被正确接收，理解和处理例如：200 OK  
3XX - 重定向类(Redirection),表示请求没有成功，客户必须采取进一步的动作。  
4XX - 客户端错误(Client Error)，表示客户端提交的请求有错误 例如：404 NOT Found，意味着请求中所引用的文档不存在。  
5XX - 服务器错误(Server Error)表示服务器不能完成对请求的处理：如 500  
对于我们Web开发人员来说掌握HTTP应答码有助于提高Web应用程序调试的效率和准确性。

## 5. 关闭连接 ##

当应答结束后，Web浏览器与Web服务器必须断开，以保证其它Web浏览器能够与Web服务器建立连接。

[SouthEast]: /images/20220609/3f0795f61ee54375a7b0d499af41af35.png
[DNS]: /images/20220609/5b265129819b4f7d931ea644a876154e.png