从浏览器输入网址到页面打开过程详解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

文件名称: 从浏览器输入网址到页面打开过程详解

所属分类: 网络基础

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详细说明：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.aspxid=85)o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 4. facebook服务的永久重定向响应 301 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=O Expires: Sat, o1 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 201005: 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。 5.浏览器跟踪重定向地址 GET 现在,浏览器知道了"htt:/www.facebook.con/"才是要访问的正确地址,所以它会发送另一个获取请求 Gethttp://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 MSIE8.0; Windows NT 6.1; WOW64; Accept-Encoding: gzip, deflate Connection Keep-Alive Cookie: Isd=XW]; c user=21]; x-referer=[] Hostwww.facebook.com 头信息以之前请求中的意义相同 6.服务器“处理”请求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 Web服务器软件 web服务器软件(像S和阿帕奇)接收到HTTP请求,然后确定执行什么请求处理来处理请求处理就是一个能够读懂请求并且能生成HTML来进行响应的程序(像 ASP. NET, PHP RUBY…)。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 请求处理请求处理阅读请求及它的参数和 cookies。它会读取也可能更新一些数据,并讲数据存储在服务器上。然后,需求处理会生成一个HTML响应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, Backbook得及时更新新闻 feed,但数据支持下的“你可能认识的人″功能只需要每晩更新(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 7.服务器发回一个HTML响应 200 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, pl re-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- Conection:c|ose Transfer-Encoding: chunked Date: Fri. 12 Feb 2010 09: 05: 55 GMT 2b3TnL 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 "//3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN http://www.w3.Org/r/html1/dtd/xhtml1-strict.dtd"> htmlxmins="hTtp://www.w3.org/1999/xhtMl"xml:lang="en lang ="en "id="facebook" class="no js"> metahttp-equiv="content-type"content=text/html;charset=utf-8/> metahttp-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/htm”。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, 不过同时也会考慮像URL扩展内容等其他因素。 8.浏览器开始显示HTML 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: 压+南的5 团加图P AFotec ·日·哪·B I Nwk Nea owa facebook □ News Id 的1To 和MC 气1角 9浏览器发送获取嵌入在HTML中的对象 GET 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acebook.com时需要重获取的几个URL: 图片 http://static.ak.fbcdn.net/rsrcphp/z12eo/hash/8q2anwu7.gif http://static.ak.fbcdn.net/rsrcphp/zbs5c/hash/7hwY7aT6.gif CSS式样表 http://static.ak.fbcdn.net/rsrcphp/z448z/hash/2plh8s4n.css http://static.ak.fbcdn.net/rsrc.php/zane1/hash/cvTutcEe.csS JavaScript文件 http://static.ak.fbcdn.net/rsrc.php/zemoa/hash/c8Yzb6ub.js http://static.ak.fbcdn.net/rsrc.php/z6r9l/hash/cq2lgBs8.js 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" facon.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。静态內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 netl的时候,可能会从某个 akamainet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。 10.浏览器发送异步(AAX)请求 GET 在Web2.0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/buddylistphp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。AAX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—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。总结一下希望看了本文,你能明白不同的网络模块是如何协同工作的

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