赞
踩
原文:http://igoro.com/archive/what-really-happens-when-you-navigate-to-a-url/
作为一个软件开发者,你一定会对网络应用如何工作有一个完整的层次化的认知,同样这里也包括这些应用所用到的技术:像浏览器,HTTP,HTML,网络服务器,需求处理等等。
本文将更深入的研究当你输入一个网址的时候,后台到底发生了一件件什么样的事~
导航的第一步是通过访问的域名找出其IP地址。DNS查找过程如下:
DNS递归查找如下图所示:
DNS有一点令人担忧,这就是像wikipedia.org 或者 facebook.com这样的整个域名看上去只是对应一个单独的IP地址。还好,有几种方法可以消除这个瓶颈:
大多数DNS服务器使用Anycast来获得高效低延迟的DNS查找。
因为像Facebook主页这样的动态页面,打开后在浏览器缓存中很快甚至马上就会过期,毫无疑问他们不能从中读取。
所以,浏览器将把一下请求发送到Facebook所在的服务器:
GET http://facebook.com/ HTTP/1.1 Accept: application/x-ms-application, image/jpeg, application/xaml+xml, [...] User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 6.1; WOW64; [...] Accept-Encoding: gzip, deflate Connection: Keep-Alive Host: facebook.com Cookie: datr=1265876274-[...]; locale=en_US; lsd=WW[...]; c_user=2101[...]
GET 这个请求定义了要读取的URL: “http://facebook.com/”。 浏览器自身定义 (User-Agent 头), 和它希望接受什么类型的相应 (Accept andAccept-Encoding 头). Connection头要求服务器为了后边的请求不要关闭TCP连接。
请求中也包含浏览器存储的该域名的cookies。可能你已经知道,在不同页面请求当中,cookies是与跟踪一个网站状态相匹配的键值。这样cookies会存储登录用户名,服务器分配的密码和一些用户设置等。Cookies会以文本文档形式存储在客户机里,每次请求时发送给服务器。
用来看原始HTTP请求及其相应的工具很多。作者比较喜欢使用fiddler,当然也有像FireBug这样其他的工具。这些软件在网站优化时会帮上很大忙。
除了获取请求,还有一种是发送请求,它常在提交表单用到。发送请求通过URL传递其参数(e.g.: http://robozzle.com/puzzle.aspx?id=85)。发送请求在请求正文头之后发送其参数。
像“http://facebook.com/”中的斜杠是至关重要的。这种情况下,浏览器能安全的添加斜杠。而像“http: //example.com/folderOrFile”这样的地址,因为浏览器不清楚folderOrFile到底是文件夹还是文件,所以不能自动添加 斜杠。这时,浏览器就不加斜杠直接访问地址,服务器会响应一个重定向,结果造成一次不必要的握手。
图中所示为Facebook服务器发回给浏览器的响应:
HTTP/1.1 301 Moved Permanently Cache-Control: private, no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0, pre-check=0 Expires: Sat, 01 Jan 2000 00:00:00 GMT Location: http://www.facebook.com/ P3P: CP="DSP LAW" Pragma: no-cache Set-Cookie: made_write_conn=deleted; expires=Thu, 12-Feb-2009 05:09:50 GMT; path=/; domain=.facebook.com; httponly Content-Type: text/html; charset=utf-8 X-Cnection: close Date: Fri, 12 Feb 2010 05:09:51 GMT Content-Length: 0
服务器给浏览器响应一个301永久重定向响应,这样浏览器就会访问“http://www.facebook.com/” 而非“http://facebook.com/”。
为什么服务器一定要重定向而不是直接发会用户想看的网页内容呢?这个问题有好多有意思的答案。
其中一个原因跟搜索引擎排名有 关。你看,如果一个页面有两个地址,就像http://www.igoro.com/ 和http://igoro.com/,搜索引擎会认为它们是两个网站,结果造成每一个的搜索链接都减少从而降低排名。而搜索引擎知道301永久重定向是 什么意思,这样就会把访问带www的和不带www的地址归到同一个网站排名下。
还有一个是用不同的地址会造成缓存友好性变差。当一个页面有好几个名字时,它可能会在缓存里出现好几次。
现在,浏览器知道了“http://www.facebook.com/”才是要访问的正确地址,所以它会发送另一个获取请求:
GET http://www.facebook.com/ HTTP/1.1 Accept: application/x-ms-application, image/jpeg, application/xaml+xml, [...] Accept-Language: en-US User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 6.1; WOW64; [...] Accept-Encoding: gzip, deflate Connection: Keep-Alive Cookie: lsd=XW[...]; c_user=21[...]; x-referer=[...] Host: www.facebook.com
头信息以之前请求中的意义相同。
服务器接收到获取请求,然后处理并返回一个响应。
这表面上看起来是一个顺向的任务,但其实这中间发生了很多有意思的东西- 就像作者博客这样简单的网站,何况像facebook那样访问量大的网站呢!
举 个最简单的例子,需求处理可以以映射网站地址结构的文件层次存储。像http://example.com/folder1/page1.aspx这个地 址会映射/httpdocs/folder1/page1.aspx这个文件。web服务器软件可以设置成为地址人工的对应请求处理,这样 page1.aspx的发布地址就可以是http://example.com/folder1/page1。
所 有动态网站都面临一个有意思的难点 -如何存储数据。小网站一半都会有一个SQL数据库来存储数据,存储大量数据和/或访问量大的网站不得不找一些办法把数据库分配到多台机器上。解决方案 有:sharding (基于主键值讲数据表分散到多个数据库中),复制,利用弱语义一致性的简化数据库。
委 托工作给批处理是一个廉价保持数据更新的技术。举例来讲,Fackbook得及时更新新闻feed,但数据支持下的“你可能认识的人”功能只需要每晚更新 (作者猜测是这样的,改功能如何完善不得而知)。批处理作业更新会导致一些不太重要的数据陈旧,但能使数据更新耕作更快更简洁。
图中为服务器生成并返回的响应:
HTTP/1.1 200 OK Cache-Control: private, no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0, pre-check=0 Expires: Sat, 01 Jan 2000 00:00:00 GMT P3P: CP="DSP LAW" Pragma: no-cache Content-Encoding: gzip Content-Type: text/html; charset=utf-8 X-Cnection: close Transfer-Encoding: chunked Date: Fri, 12 Feb 2010 09:05:55 GMT 2b3Tn@[...]
整个响应大小为35kB,其中大部分在整理后以blob类型传输。
内容编码头告诉浏览器整个响应体用gzip算法进行压缩。解压blob块后,你可以看到如下期望的HTML:
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd"> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en" id="facebook" class=" no_js"> <head> <meta http-equiv="Content-type" content="text/html; charset=utf-8" /> <meta http-equiv="Content-language" content="en" /> ...
关于压缩,头信息说明了是否缓存这个页面,如果缓存的话如何去做,有什么cookies要去设置(前面这个响应里没有这点)和隐私信息等等。
请注意报头中把Content-type设置为“text/html”。报头让浏览器将该响应内容以HTML形式呈现,而不是以文件形式下载它。浏览器会根据报头信息决定如何解释该响应,不过同时也会考虑像URL扩展内容等其他因素。
在浏览器没有完整接受全部HTML文档时,它就已经开始显示这个页面了:
在浏览器显示HTML时,它会注意到需要获取其他地址内容的标签。这时,浏览器会发送一个获取请求来重新获得这些文件。
下面是几个我们访问facebook.com时需要重获取的几个URL:
这些地址都要经历一个和HTML读取类似的过程。所以浏览器会在DNS中查找这些域名,发送请求,重定向等等...
但 不像动态页面那样,静态文件会允许浏览器对其进行缓存。有的文件可能会不需要与服务器通讯,而从缓存中直接读取。服务器的响应中包含了静态文件保存的期限 信息,所以浏览器知道要把它们缓存多长时间。还有,每个响应都可能包含像版本号一样工作的ETag头(被请求变量的实体值),如果浏览器观察到文件的版本 ETag信息已经存在,就马上停止这个文件的传输。
试着猜猜看“fbcdn.net”在地址中代表什么?聪明的答案是"Facebook内容分发网络"。Facebook利用内容分发网络(CDN)分发像图片,CSS表和JavaScript文件这些静态文件。所以,这些文件会在全球很多CDN的数据中心中留下备份。
静态内容往往代表站点的带宽大小,也能通过CDN轻松的复制。通常网站会使用第三方的CDN。例如,Facebook的静态文件由最大的CDN提供商Akamai来托管。
举例来讲,当你试着ping static.ak.fbcdn.net的时候,可能会从某个akamai.net服务器上获得响应。有意思的是,当你同样再ping一次的时候,响应的服务器可能就不一样,这说明幕后的负载平衡开始起作用了。
在Web 2.0伟大精神的指引下,页面显示完成后客户端仍与服务器端保持着联系。
以 Facebook聊天功能为例,它会持续与服务器保持联系来及时更新你那些亮亮灰灰的好友状态。为了更新这些头像亮着的好友状态,在浏览器中执行的 JavaScript代码会给服务器发送异步请求。这个异步请求发送给特定的地址,它是一个按照程式构造的获取或发送请求。还是在Facebook这个例 子中,客户端发送给http://www.facebook.com/ajax/chat/buddy_list.php一个发布请求来获取你好友里哪个 在线的状态信息。
提起这个模式,就必须要讲讲"AJAX"-- “异步JavaScript 和 XML”,虽然服务器为什么用XML格式来进行响应也没有个一清二白的原因。再举个例子吧,对于异步请求,Facebook会返回一些JavaScript的代码片段。
除了其他,fiddler这个工具能够让你看到浏览器发送的异步请求。事实上,你不仅可以被动的做为这些请求的看客,还能主动出击修改和重新发送它们。AJAX请求这么容易被蒙,可着实让那些计分的在线游戏开发者们郁闷的了。(当然,可别那样骗人家~)
Facebook聊天功能提供了关于AJAX一个有意思的问题案例:把数据从服务器端推送到客户端。因为HTTP是一个请求-响应协议,所以聊天服务器不能把新消息发给客户。取而代之的是客户端不得不隔几秒就轮询下服务器端看自己有没有新消息。
这些情况发生时长轮询是个减轻服务器负载挺有趣的技术。如果当被轮询时服务器没有新消息,它就不理这个客户端。而当尚未超时的情况下收到了该客户的新消息,服务器就会找到未完成的请求,把新消息做为响应返回给客户端。
希望看了本文,你能明白不同的网络模块是如何协同工作的
http://www.cnblogs.com/wenanry/archive/2010/02/25/1673368.html
无意中看到寒冬关于前端的九个问题,细细想来我也只是对第一、二、九问有所了解,正好也趁着这个机会梳理一下自己的知识体系。由于本人对http协议以及dns对url的解析问题并不了解,所以这里之探讨url请求加载到浏览器端时,浏览器对html的解析到呈现过程,后来经过几位道友分享,整理了一下url解析的过程,如下:
解析渲染该过程主要分为以下步骤:
解析与构建DOM树
前两步我们放在一起讨论,浏览器的实际工作也是将他们放在一起进行的。对于HTML浏览器有专门的html解析器来解析HTML,并在解析的过程中构建DOM树。在这里我们讨论两种DOM元素的解析,即样式(link、style)与脚本文件(script)。由于浏览器采用自上而下的方式解析,在遇到这两种元素时都会阻塞浏览器的解析,直到外部资源加载并解析或执行完毕后才会继续向下解析html。对于样式与脚本的先后顺序同样也会影响到浏览器的解析过程,究其原因主要在于:script脚本执行过程中可能会修改html界面(如document.write函数);DOM节点的CSS样式会影响js的执行结果。在我的测试中得到以下四条结论:
1)外部样式会阻塞后续脚本执行,直到外部样式加载并解析完毕。
2)外部样式不会阻塞后续外部脚本的加载,但会阻塞外部脚本的执行。
从瀑布图中我们可以看到,外部脚本与外部样式是并行加载,但直到外部样式加载完毕,外部脚本才开始执行
3)如果后续外部脚本含有async属性(IE下为defer),则外部样式不会阻塞该脚本的加载与执行
从瀑布图中可以看到外部脚本的加载与执行并不受link的阻塞
4)对于动态创建的link标签不会阻塞其后动态创建的script的加载与执行,不管script标签是否具有async属性,但对于其他非动态创建的script,以上三条结论仍适用
这是最终页面结构
通过瀑布图与页面结果可以看到动态创建的外部脚本并未受link的阻塞。
link或style标签都会被解析成DOM节点。浏览器对于样式表还会生成CSSStyleSheet对象(C++代码),他集成子CSSStyle,指标是样式表对象而不管该对象来自于Style还是link。该对象主要包含以下几个重要属性和方法
文档中对于所有的样式表集合可以通过document.styleSheets来访问。同时对于style或link DOM元素可以通过element.sheet来访问CSSStyleSheet对象,IE中则通过element.styleSheet来访问。
html解析完毕,DOM树创建完成后DOMContentLoaded事件即触发,这时候可以用过script来操作DOM节点。
构建呈现树
HTML解析完毕后,开始构建呈现树RenderTree,这一步的主要工作在于将css样式应用到DOM节点上,WebKit内核将这一过程称为附着,其他浏览器有不同的概念。对前端工程师而言这个过程会涉及到CSS层叠问题。
首先将根据样式重要性排序,由低到高依次为:
对于同一重要级别,则是根据CSS选择符的特指度来判定优先级;一条样式声明的特指度由以下四个部分决定:S-I-C-E
特指度的比较类似于两个字符串之间比较大小。
呈现树的每一个节点即为与其相对应的DOM节点的CSS框,框的类型与DOM节点的display属性有关,block元素生成block框,inline元素生成inline框。每一个呈现树节点都有与之相对应的DOM节点,但DOM节点不一定有与之相对应的呈现树节点,比如display属性为none的DOM节点,而且呈现树节点在呈现树中的位置与他们在DOM树中的位置不一定相同,比如float与绝对定位元素。
下图为呈现树与其相对应的DOM树节点
布局
呈现树构造完成后浏览器便进行布局处理,及计算每个呈现树节点的大小和位置信息。有道友可能要问,前面已将样式附着到DOM节点上,不是已经有了样式信息为何还要计算大小。这里可以这样理解,以上包含大小的样式信息只是存在内存里,并没有实际使用,浏览器要根据窗口的实际大小来处理呈现树节点的实际显示大小和位置,比如对于margin为auto的处理。
布局是一个递归过程,从跟呈现节点开始,递归遍历子节点,计算集合几何信息。具体过程还是比较复杂偶也不甚了解,道友们还是查阅其他资料吧。
绘制
布局完成后,便是将呈现树绘制出来显示在屏幕上。对于每一个呈现树节点来说,主要绘制顺序如下:
参考资料:
文章有错误之处欢迎各位道友不吝指正
http://www.cnblogs.com/dojo-lzz/p/3983335.html
Copyright © 2003-2013 www.wpsshop.cn 版权所有,并保留所有权利。