http的访问过程或者访问页面会发生什么

1. 建立连接

客户端与服务器之间需要建立 TCP 连接,常用步骤如下:

  • DNS解析:客户端将目标 URL 转换为服务器的 IP 地址。
  • 三次握手:TCP 协议通过三次握手建立可靠连接,确保双方具备通信能力。
  • 传输层连接建立:连接由服务器监听特定端口(如 HTTP 默认端口 80 或 HTTPS 的 443)。

2. 接受请求

HTTP 请求由客户端发送到服务器后,服务器根据自身的 I/O 模型接受和处理请求。

Web访问响应模型:
  • 单进程 I/O 模型

    单个进程通过同步阻塞 I/O 处理请求,适用于少量连接。缺点是性能低下,无法支持高并发。

  • 多进程 I/O 模型

    每个请求分配一个独立进程。

    优点:并发性能提升;

    缺点:进程切换成本高,占用更多系统资源。

  • 复用的单进程 I/O 模型

    单个进程处理多个请求,通过 I/O 多路复用机制(如 selectpollepoll)管理并发连接。

    优点:资源消耗低;

    缺点:编程复杂。

  • 复用的多进程 I/O 模型

    结合多进程和 I/O 复用,允许一个进程处理多个连接,同时多进程分担负载。

    优点:扩展性强;

    缺点:资源消耗较高。

C10K 问题

C10K(即 1 万个客户端同时连接)是高并发性能问题,传统 HTTP 服务器(如 Apache)采用多进程模型,遇到线程或进程管理瓶颈。

  • 解决方案:Nginx 使用事件驱动的异步非阻塞架构,通过 epoll 支持高并发。

3. 处理请求

服务器解析 HTTP 请求头和请求体:

  • 确定请求方法:GET、POST、PUT、DELETE 等;
  • 提取 URL 和查询参数;
  • 检查请求的协议版本和是否支持 HTTPS;
  • 校验请求是否合法(如认证信息、请求格式)。

4. 处理 GET 请求

如果是 GET 请求,服务器会按照以下步骤处理:

  • 资源定位:解析请求的路径映射到服务器资源。
  • 缓存处理:检查是否有缓存资源,决定是否返回缓存或处理新资源。
  • 文件读取或动态生成内容:对于静态文件(如 HTML、CSS、图片)直接读取磁盘;对于动态内容(如 API 返回数据),调用后端逻辑生成。

5. 生成响应头

服务器根据处理结果生成 HTTP 响应头,包含以下信息:

  • 状态行:协议版本、状态码(如 200 OK、404 Not Found、500 Internal Server Error等等)。
  • 响应头字段 :如 Content-Type(内容类型)、Content-Length(内容长度)、Cache-Control(缓存控制)等。
  • Cookie 及安全信息 :设置 Cookie 或跨域策略(如 Set-CookieCORS)。

6. 发送响应

服务器通过已建立的 TCP 连接将响应数据发送到客户端:

  • 响应头发送:先发送响应头字段;
  • 响应体发送:将请求结果(HTML 页面、JSON 数据等)通过数据包分块发送;
  • 关闭连接:HTTP/1.0 默认关闭连接,HTTP/1.1 默认保持连接(Keep-Alive)。

7. 记录日志的处理过程

服务器会记录每个请求的相关日志,供后续分析和调试:

  • 记录内容

    • 客户端 IP 和请求时间;
    • 请求 URL 和方法;
    • 响应状态码和数据大小;
    • 用户代理(User-Agent)信息。
  • 日志存储 :日志通常存储在文件(如 Apache 的 access.logerror.log)或集中式系统(如 Elasticsearch)。

  • 日志用途

    • 分析流量趋势;
    • 调试错误请求;
    • 检测潜在的攻击行为(如 DDOS)。
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