客户端输入网址后发生的全过程解析（协议交互、缓存、渲染）

- - [1. 输入 URL 并按下回车键](#1. 输入 URL 并按下回车键)
  - [2. DNS 解析](#2. DNS 解析)
  - [3. TCP 连接](#3. TCP 连接)
  - [4. 发送 HTTP 请求](#4. 发送 HTTP 请求)
  - [5. 服务器处理请求](#5. 服务器处理请求)
  - [6. 发送 HTTP 响应](#6. 发送 HTTP 响应)
  - [7. 浏览器接收响应](#7. 浏览器接收响应)
  - [8. 渲染网页](#8. 渲染网页)
  - [9. 执行脚本](#9. 执行脚本)
  - [10. 处理其他资源](#10. 处理其他资源)
  - [11. TLS/SSL 加密（如果使用 HTTPS）](#11. TLS/SSL 加密（如果使用 HTTPS）)
  - - 握手过程
  - [12. 协议协商和优化](#12. 协议协商和优化)
- 总结

1. 输入 URL 并按下回车键

用户在浏览器中输入 URL（例如 http://www.example.com）并按下回车键。

2. DNS 解析

浏览器缓存，浏览器首先检查其 DNS 缓存中是否有该域名的 IP 地址。如果有，则使用该地址。
操作系统缓存，如果浏览器缓存中没有，则查询操作系统的 DNS 缓存。
本地 Hosts 文件，如果操作系统缓存中也没有，则检查本地的hosts 文件，看是否有手动配置的 IP 地址。
DNS 服务器查询，如果以上步骤都未能找到 IP 地址，则操作系统将查询配置的 DNS 服务器。通常是由互联网服务提供商（ISP）提供的 DNS 服务器。

DNS 查询过程：

递归查询 ：本地 DNS 服务器向根 DNS 服务器发送查询请求，根服务器返回顶级域（如 .com）服务器地址。
迭代查询：本地 DNS 服务器向顶级域服务器查询，顶级域服务器返回权威 DNS 服务器地址。
最终查询 ：本地 DNS 服务器向权威 DNS 服务器查询，权威 DNS 服务器返回域名的 IP 地址。

3. TCP 连接

三次握手

得到 IP 地址后，浏览器通过 TCP 三次握手建立与服务器的连接：

SYN：客户端发送一个 SYN（同步序列编号）包给服务器，表示请求建立连接。
SYN-ACK：服务器收到 SYN 包后，返回一个 SYN-ACK（同步-确认）包，表示同意连接。
ACK：客户端收到 SYN-ACK 包后，发送一个 ACK（确认）包，表示连接建立。

4. 发送 HTTP 请求

构建请求

连接建立后，浏览器构建一个 HTTP 请求报文，报文包含请求行（例如 GET / HTTP/1.1）、请求头（例如 Host: www.example.com）和可能的请求体。
发送请求

浏览器将 HTTP 请求报文通过已建立的 TCP 连接发送到服务器。

5. 服务器处理请求

解析请求

服务器接收到请求后，解析 HTTP 请求报文，确定请求的资源和请求类型。
处理请求

服务器处理请求，根据请求的资源路径，查询数据库或文件系统，生成响应内容。
构建响应

服务器构建 HTTP 响应报文，报文包含状态行（例如 HTTP/1.1 200 OK）、响应头（例如 Content-Type: text/html）和响应体（例如 HTML 文件）。

6. 发送 HTTP 响应

服务器将 HTTP 响应报文通过 TCP 连接发送回客户端。

7. 浏览器接收响应

检查缓存，浏览器接收到响应后，检查响应头中的缓存控制字段（例如 Cache-Control、Expires），决定是否缓存该响应。
解析内容，浏览器解析响应体中的 HTML 内容，开始渲染网页。

8. 渲染网页

构建 DOM 树，浏览器解析 HTML，构建 DOM 树（文档对象模型）。
构建 CSSOM 树，浏览器解析 CSS 文件，构建 CSSOM 树（CSS 对象模型）。
构建渲染树，浏览器将 DOM 树和 CSSOM 树结合，构建渲染树。
布局和绘制，浏览器根据渲染树计算每个元素的位置和尺寸（布局），然后将元素绘制到屏幕上（绘制）。

9. 执行脚本

浏览器解析并执行 JavaScript 脚本，可能会修改 DOM 树，从而触发重新布局和重新绘制。

10. 处理其他资源

下载资源

在解析 HTML 过程中，浏览器会发现需要加载的外部资源（例如图片、CSS、JavaScript 文件）。浏览器会发起额外的 HTTP 请求来下载这些资源。
HTTP/2 多路复用

如果服务器支持 HTTP/2，浏览器可以通过单一 TCP 连接同时请求多个资源，提高资源加载速度。
缓存

浏览器会检查这些资源是否已经在缓存中，如果在缓存中且未过期，则直接从缓存中加载资源。

11. TLS/SSL 加密（如果使用 HTTPS）

如果访问的网页是 HTTPS，整个过程会使用 TLS/SSL 加密，确保数据在传输过程中不被窃听或篡改。

握手过程

HTTPS 在 TCP 三次握手后，还需要进行 TLS/SSL 握手：

客户端 Hello：客户端发送支持的协议版本、加密算法、压缩方法等信息。
服务器 Hello：服务器选择加密算法和协议版本，并返回服务器证书。
密钥交换：客户端生成一个随机数，并使用服务器的公钥加密后发送给服务器。双方通过此随机数生成对称密钥。
握手结束 ：双方交换 Finished 消息，握手过程结束，之后的数据传输都使用对称加密。

12. 协议协商和优化

协商协议版本和加密算法

在 TLS/SSL 握手过程中，客户端和服务器会协商使用的协议版本和加密算法。
缓存控制

服务器可以通过 HTTP 响应头控制缓存策略，如 Cache-Control、ETag、Last-Modified 等，浏览器根据这些头信息决定是否缓存资源及其有效期。
压缩

服务器可以通过 Content-Encoding 响应头指示对响应内容进行压缩（如 Gzip），以减少传输数据量。

总结

当用户在浏览器中输入URL并按下回车，浏览器首先查询DNS解析域名获取IP地址，然后通过TCP三次握手建立与服务器的连接，并发送HTTP请求。服务器处理请求并返回HTTP响应，浏览器接收响应后检查缓存，解析HTML构建DOM树、CSSOM树和渲染树，进行布局和绘制，同时解析和执行JavaScript脚本，加载并渲染其他外部资源。如果使用HTTPS，还包括TLS/SSL握手过程。整个过程中涉及协议协商、缓存控制和数据压缩，最终呈现给用户完整的网页。