从输入URL到页面展示

从图中可以看出,整个过程需要各个进程之间的配合,所以在开始正式流程之前,我们还是先来快速回顾下浏览器进程、渲染进程和网络进程的主要职责。

  • 浏览器进程主要负责用户交互、子进程管理和文件储存等功能。
  • 网络进程是面向渲染进程和浏览器进程等提供网络下载功能。
  • 渲染进程的主要职责是把从网络下载的 HTML、JavaScript、CSS、图片等资源解析为可以显示和交互的页面。因为渲染进程所有的内容都是通过网络获取的,会存在一些恶意代码利用浏览器漏洞对系统进行攻击,所以运行在渲染进程里面的代码是不被信任的。这也是为什么 Chrome 会让渲染进程运行在安全沙箱里,就是为了保证系统的安全。

回顾了浏览器的进程架构后,我们再结合上图来看下这个完整的流程,可以看出,整个流程包含了许多步骤,我把其中几个核心的节点用蓝色背景标记出来了。这个过程可以大致描述为如下。

  • 首先,浏览器进程接收到用户输入的 URL 请求,浏览器进程便将该 URL 转发给网络进程,然后,在网络进程中发起真正的 URL 请求;
  • 接着网络进程接收到了响应头数据,便解析响应头数据,并将数据转发给浏览器进程;
  • 浏览器进程接收到网络进程的响应头数据之后,发送“提交导航 (CommitNavigation)”消息到渲染进程;
  • 渲染进程接收到“提交导航”的消息之后,便开始准备接收 HTML 数据,接收数据的方式是直接和网络进程建立数据管道;
  • 最后渲染进程会向浏览器进程“确认提交”,这是告诉浏览器进程:“已经准备好接受和解析页面数据了”。
  • 浏览器进程接收到渲染进程“提交文档”的消息之后,便开始移除之前旧的文档,然后更新浏览器进程中的页面状态。

这其中,用户发出 URL 请求到页面开始解析的这个过程,就叫做导航。

逐步分析各个阶段

1. 用户输入

判断地址栏内容

当用户在地址栏中输入一个查询关键字时,地址栏会判断输入的关键字是搜索内容,还是请求的 URL

如果是搜索内容,地址栏会使用浏览器默认的搜索引擎,来合成新的带搜索关键字的 URL。 如果判断输入内容符合 URL 规则,那么地址栏会根据规则,把这段内容加上协议,合成为完整的 URL。

执行 beforeunload 事件

当用户输入关键字并键入回车之后,这意味着当前页面即将要被替换成新的页面,不过在这个流程继续之前,浏览器还给了当前页面一次执行 beforeunload 事件的机会,beforeunload 事件允许页面在退出之前执行一些数据清理操作,还可以询问用户是否要离开当前页面,比如当前页面可能有未提交完成的表单等情况,因此用户可以通过 beforeunload 事件来取消导航,让浏览器不再执行任何后续工作。

进入加载状态

当浏览器刚开始加载一个地址之后,标签页上的图标便进入了加载状态。但此时页面显示的依然是之前打开的页面内容,并没立即替换为新页面。因为需要等待提交文档阶段,页面内容才会被替换。

2. URL 请求过程

接下来,便进入了页面资源请求过程。这时,浏览器进程会通过进程间通信(IPC)把 URL 请求发送至网络进程,网络进程接收到 URL 请求后,会在这里发起真正的 URL 请求流程。

查询缓存DNS解析获取服务器IP

首先,网络进程会查找本地缓存是否缓存了该资源。如果有缓存资源,那么直接返回资源给浏览器进程;如果在缓存中没有查找到资源,那么直接进入网络请求流程。这请求前的第一步是要进行 DNS 解析,以获取请求域名的服务器 IP 地址。如果请求协议是 HTTPS,那么还需要建立 TLS 连接。

建立TCP连接

接下来就是利用 IP 地址和服务器建立 TCP 连接。连接建立之后,浏览器端会构建请求行、请求头等信息,并把和该域名相关的 Cookie 等数据附加到请求头中,然后向服务器发送构建的请求信息。

服务器接收到请求信息后,会根据请求信息生成响应数据(包括响应行、响应头和响应体等信息),并发给网络进程。等网络进程接收了响应行和响应头之后,就开始解析响应头的内容了。(为了方便讲述,下面我将服务器返回的响应头和响应行统称为响应头。)

是否重定向

在接收到服务器返回的响应头后,网络进程开始解析响应头,如果发现返回的状态码是 301 或者 302,那么说明服务器需要浏览器重定向到其他 URL。这时网络进程会从响应头的 Location 字段里面读取重定向的地址,然后再发起新的 HTTP 或者 HTTPS 请求,一切又重头开始了。

可以通过 curl -I https://notes.dengwb.com 查看.

在导航过程中,如果服务器响应行的状态码包含了 301、302 一类的跳转信息,浏览器会跳转到新的地址继续导航;如果响应行是 200,那么表示浏览器可以继续处理该请求。

响应数据类型处理

Content-Type 是 HTTP 头中一个非常重要的字段, 它告诉浏览器服务器返回的响应体数据是什么类型

从图中可以看到,响应头中的 Content-type 字段的值是 text/html,这就是告诉浏览器,服务器返回的数据是 HTML 格式。

若Content-Type 的值是 application/octet-stream,显示数据是字节流类型的,通常情况下,浏览器会按照下载类型来处理该请求,那么该请求会被提交给浏览器的下载管理器,同时该 URL 请求的导航流程就此结束。但如果是 HTML,那么浏览器则会继续进行导航流程。由于 Chrome 的页面渲染是运行在渲染进程中的,所以接下来就需要准备渲染进程了。

3. 准备渲染进程

默认情况下,Chrome 会为每个页面分配一个渲染进程,也就是说,每打开一个新页面就会配套创建一个新的渲染进程。但是,也有一些例外,在某些情况下,浏览器会让多个页面直接运行在同一个渲染进程中。

那什么情况下多个页面会同时运行在一个渲染进程中呢?

如果从一个页面打开了另一个新页面,而新页面和当前页面属于同一站点的话,那么新页面会复用父页面的渲染进程。

4. 提交文档

所谓提交文档,就是指浏览器进程将网络进程接收到的 HTML 数据提交给渲染进程,具体流程是这样的:

  • 首先当浏览器进程接收到网络进程的响应头数据之后,便向渲染进程发起“提交文档”的消息;
  • 渲染进程接收到“提交文档”的消息后,会和网络进程建立传输数据的“管道”;
  • 等文档数据传输完成之后,渲染进程会返回“确认提交”的消息给浏览器进程;
  • 浏览器进程在收到“确认提交”的消息后,会更新浏览器界面状态,包括了安全状态、地址栏的 URL、前进后退的历史状态,并更新 Web 页面。

这也就解释了为什么在浏览器的地址栏里面输入了一个地址后,之前的页面没有立马消失,而是要加载一会儿才会更新页面。

5. 渲染阶段

一旦文档被提交,渲染进程便开始页面解析和子资源加载了.

简洁版回答

  1. 查看缓存(浏览器缓存,系统缓存,路由器缓存),如果有直接访问
  2. 如果没有,DNS服务器进行域名解析,解析成ip地址
  3. 通过ip地址找到服务器,进行TCP链接,完成三次握手
  4. 浏览器像服务器发送http请求
  5. 服务器响应,将响应报文通过TCP发送回浏览器
  6. 对响应进行解码,根据资源类型决定如何处理
  7. 如果是HTML文档,则构建DOM树,下载CSS,JS资源,构建渲染树,布局,绘制
Last Updated: 5/22/2020, 3:57:05 PM